模拟电子技术基础总结

出两个关于电极电流的关系方程：iC??iE?ICBO

iC??iB?(1??)ICBO??iB?ICEO

其中

???1??，ICEO是集电结反向饱和电流，ICEO?(1??)ICBO是穿透电流。

·放大偏置时，在一定电流范围内，iE、iC、iB基本是线性关系，而vBE对三个电流都是指数非线性关系。

·放大偏置时：三电极电流主要受控于vBE，而反偏vCB通过基区宽度调制效应，对电流有较小的影响。影响的规律是；集电极反偏增大时，IC，IE增大而IB减小。 ·发射结与集电结均反偏时BJT为截止状态，发射结与集电结都正偏时，BJT为饱和状态。

二、BJT静态伏安特性曲线

·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。BJT常用CE伏安特性曲线，其画法是：

输入特性曲线：输出特性曲线：

iB?f(vBE)VCE常数（图2-13）

iB?f(vCE)IB常数（图2-14）

·输入特性曲线一般只画放大区，典型形状与二极管正向伏安特性相似。

·输出特性曲线族把伏安平面分为4个区（放大区、饱和区、截止区和击穿区）放大区近似的等间隔平行线，反映?近似为常数，放大区曲线向上倾是基区宽度调制效应所致。

·当温度增加时，会导致?增加，ICBO增加和输入特性曲线左移。

三、BJT主要参数

??lim?iC??0?iE·电流放大系数：直流?，直流?；交流满足

??limQ和

?iC??0?iBQ，?、?也

???1??。

·极间反向电流：集电结反向饱和和电流ICBO；穿透电流ICEO

·极限参数：集电极最大允许功耗PCM；基极开路时的集电结反向击穿电压BVCEO；

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集电极最大允许电流ICM

·特征频率fT

BJT小信号工作，当频率增大时使信号电流ic与ib不同相，也不成比例。若用相量

??????表示为Ic，IB，则??IcIB称为高频?。fT是当高频?的模等于1时的频率。

四、BJT小信号模型

·无论是共射组态或共基组态，其放大电压信号的物理过程都是输入信号使正偏发射结电压变化，经放大偏置BJT内部的vBE的正向控制过程产生集电极电流的相应变化（iC出现信号电流ic），ic在集电极电阻上的交流电压就是放大的电压信号。

·当发射结上交流电压|vbe|?5mV时，BJT的电压放大才是工程意义上的线性放大。 ·BJT混合?小信号模型是在共射组态下推导出的一种物理模型（图2-28），模型中有七个参数：

基本参数：基区体电阻rbb?，由厂家提供、高频管的rbb?比低频管小

rb?e?(1??)VT?(1??)reIE，re——发射结交流电阻

基区复合电阻rb?e：估算式：

跨导gm：估算gm?IC/VT???38.5IC（ms），?rb?e,gm关系:??rb?egm? 基调效应参数 rce：估算rce?VA/IC，VA——厄利电压

rb?c：估算rb?c??rce

300K以上参数满足：

rb?c??rce??rb?e??1?regm

高频参数：集电结电容 Cb?c：由厂家给出；

Cb?e?gm?Cb?c2?fT*

发射结电容Cb?e：估算

·最常用的BJT模型是低频简化模型

（1）电压控制电流源（ic?gmvb?e）模型（图2-23）

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（2）电流控制电流源（ic??ib）模型（图2-24，常用），其中rbe?rbb??rb?e

第三章 晶体管放大器基础

一、基本概念

·向放大器输入信号的电路模型一般可以用由源电压vS串联源内阻RS来表示，接受被放大的信号的电路模型一般可以用负载电阻RC来表示（图3-1）。

·未输入信号（静态）时，放大管的直流电流电压称为放大器的工作点。工作点由直流通路求解。

·放大器工作时，信号（电流、电压）均迭加在静态工作点上，只反映信号电流、电压间关系的电路称为交流通路。

·放大器中的电压参考点称为“地”，放大器工作时，某点对“地”的电压不变（无交流电压），该点为“交流地”。

·交流放大器中的耦合电容可以隔断电容两端的直流电压，并无衰减地将电容一端的交流电压传送到另一端，耦合电容上应基本上无交流电压，或即是交流短路的。傍路电容也是对交流电流短路的电容。

·画交流通路时应将恒压源短路（?无交流电压），恒流源开路（?无交流电流）；耦合、傍路电容短路（?无交流电压）。

·画直流通路时应将电容开路（电容不通直流），电感短路（电感上直流电压为零）。

二、BJT偏置电路

1．固定基流电流（图3-7a）

·特点：简单，IB随温度变化小；但输出特性曲线上的工作点（VCE、IC）随温度变化大。

IB?VCC?VBERB，IC??IB，VCE?VCC?ICRC VCCvCE?RCRC

·Q点估计

·直流负载线

iC?2．基极分压射极偏置电路（图3-14）

·特点：元件稍多。但在满足条件?RE?10（R1//R2）时，工作点Q（VCE，IC）

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随温度变化很小，稳定工作点的原理是电流取样电压求和直流负反馈（§7.4.4）。

IC?IE?(VCCR2?VBE)/RER1?R2，

·Q点估算：

VCE?VCC?(RC?RE)IC

直流负载线

iC?VCCvCE?RC?RERC?RE

以上近似计算在满足?RE?10(R1//R2)时有足够的准确性。

三、基本CE放大器的大信号分析

·交流负载线是放大器（图3-6b）工作时，动点（vCE，iC）的运动轨迹。交流负载线

?1RC//RL。

经过静态工作点，且斜率为

·因放大器中晶体管的伏安特性的非线性使输出波形出现失真，这是非线性失真。非线性失真使输出信号含有输入信号所没有的新的频率分量。

·大信号时，使BJT进入饱和区产生饱和失真；使BJT进入截止区，产生截止失真。NPN管CE放大器的削顶失真是截止失真；削底失真是饱和失真。对于PNP管CE放大器则相反。

·将工作点安排在交流负载线的中点，可以获得最大的无削波失真的输出。

四、BJT基本组态小信号放大器指标

1．基本概念：

输入电阻Ri是从放大器输入口视入的等效交流电阻。Ri是信号源的负载，Ri表明放大器向信号源吸收信号功率。放大器在输出口对负载RL而言，等效为一个新的信号源（这说明放大器向负载RL输出功率P0），该信号源的内阻即输出电阻R0。

·任何单向化放大器都可以一个通用模型来等效（图3-36）。由此模型，放大器各种增益定义如下：

AV?v0vi

v0RiAVS?AVvs，Rs?Ri

端电压增益：

源电压增益：

AVS?电流增益：

Ai?i0ii

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