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晶体三极管放大原理的重难点

2024-09-10 16:40
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补充

直流分析中BJT三种状态的等效模型 

上节课已经学习了晶体三极管的三种工作状态:截止、放大、饱和,学会如何去区分这三种状态,这里稍作归纳和整理。

● 截止状态

是指晶体管基极没有电流,即IBQ几乎为零,导致ICQ也很小,就像整个晶体管没有导通一样。至于多么小截止,取决于电路的具体要求。

一般情况下,认定发射结零偏或反偏,而集电结反偏时为截止状态。

在电路中如果知道截止状态,分析时可以将BJT看成一个断开的开关

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此时:

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p.s.:下标中的Q是单词Quiescent的首字母,表示静态工作点,也就是说在直流电源工作下的电压和电流值 

● 放大状态

是指晶体管处于IBQ合适,且满足ICQ=βIBQ的状态,这种状态是模电中最常用的状态,此时,输入导致iB变化,从而引起iC变化。一般情况下认定发射结正偏,且集电结反偏时,为放大状态。发射结正偏,晶体管的输入特性曲线相当于恒压源模型,VBEQ=0.7V.(当然有些管子可能是0.6或0.2左右)
fc0c2ae25e50edd686a96422c90fa0.jpg在电路中如果知道工作在放大状态,直流分析时可以将BJT看成如下模型:5dee1af4b4410b46ad582247634609.jpg2d6717adec58a1a40d0e48c9ca5dd7.jpg

● 饱和状态

是指在晶体管在输出伏安特性图中,进入饱和区。此时,ICQ<βibq且随着vce增大而增大。当vce小于vces就认为晶体管处于饱和状态了。在饱和状态下,增加ibq,icq都不再增加。<>

一般情况下,认定发射结正偏,集电结也正偏时为饱和状态。

在电路中如果知道工作于饱和状态,分析时可以将BJT看成一个导通的开关。

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此时:

fc3f5271cf364a4b2288c54f319757.jpg

放大状态后续会详细介绍,这里举个饱和和截止的应用——晶体管反相器,或是数电中的非门

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当输入是0V时,晶体管处于截止状态,CE之间等效于断路,于是VC=5V;

当输入是5V时,晶体管处于饱和状态(判断不出来的看上次课的重难点哦),CE之间几乎等效于短路,于是VC近似为0V。或者说在数电中看成0,在模电中会认为=VCES。


重点

 怎么区分共*极电路 

这节课学习了区分三种组态电路:共射极、共集电极、共基级电路。上课时说过看输入信号加载在晶体管的哪个电极,输出信号取自哪个电极,是决定叫共什么极的关键。从理论上说这种组合有6种,但为什么只有三种呢?

从晶体管放大机理看,它的核心思想是:vBE变化,引起iB变化,映射出iC、vCE变化。因此,能够让VBE变化的就只能是b、e作为输入端,而输出信号一定是c或e

这样,集电极不作为输入端,基极不作为输出端,于是就只剩下三种组合了:基级输入,集电极输出,叫共射放大电路基级输入,发射极输出,叫共集电极放大器发射极输入,集电极输出,叫共基极放大器

总结:晶体管有三个极,一个作为输入,一个作为输出,剩下什么极,就叫共什么极放大器。



悄咪咪藏道抢答题,看谁没好好看内容(*^▽^*)

7a2b1a947e14098caa01d7be8ddea1.jpg

上图是什么组态电路呢?


难点

 放大器放大过程

了解放大,从理解最基本的共射放大器开始,注意看输入信号vi如何变成vo输出。下图每一个波形都是老师的倾力之作哟,一定一定要认真看每个波形的变化,注意坐标轴的含义和单位哦!!!80e18b211e1fa8f6eace35c77b395f.jpg一个合格的放大电路要求直流电源VBB、VCC的安排能让发射结正偏、集电结反偏;同时vi能顺利的被传输到输出端。看似普通的两点,在千奇百怪的电路中还是不免搅乱了大家的思绪。

看作业题:下图电路是否可能放大?

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37f5828fbba32526e90d8dc7ec0e3f.jpg  2


这两难道不是一个图吗?
(再仔细看看)还真不是~~~
按刚刚讲的判断组态的方法,1图是共集电极放大器,2图共射放大器;这虽都叫放大器了,但不一定它真能放大哦。
从晶体管来说,发射结可以正偏,集电结可以反偏,没有问题!说明ICQ可以等于βIBQ。
1图,输出为vo=iE*Re,iE=(1 β)IB。看来信号是得到放大了;
2图,vo虽的确连在集电极上,可同时它也直接连在VCC上,使得vCE=VCC了,在电容的隔直作用下,输出vo=0。虽然晶体管处在放大状态,也放大了电流,却没转换成电压!!!o(╥﹏╥)o所以2图不可能放大

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