模拟电子技术学材.doc

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1、电气工程与自动化系模拟电子技术学材目 录任务一 LED创意设计1任务二 交替闪烁灯设计7任务三 放大器的设计14任务四 简易助听器设计24任务五 反馈电路45任务一 LED创意设计 任务描述 用发光二极管组成自己的名字，并使其发光。 学习目标1、掌握二极管的特性及测试电路。2、会用万用表、protus软件测试二极管的好坏。3、能设计发光二极管发光电路。重点：1、二极管特性 2、二极管特性测试电路难点：1、二极管特性测试电路 2、发光二极管发光电路一、 二极管（一）二极管的结构、符号和类型 1结构和符号二极管实质上就是一个PN结，从P区和N区各引出一条引线，封装在一个管壳内。P区的引出端叫正极或

2、阳极，N区的引出端叫负极或阴极。小电流的用玻璃壳或塑料壳封装。大电流的二极管，用金属外壳封装，且外壳就是一个极，并制成螺栓形，以便与散热器连成一体。二极管外壳上一般印有符号表示极性。按二极管制造工艺的不同，二极管分为点接触型、面接触型和平面型三种： 点接触型特点是：PN结面积小，结电容小，通过的电流小，用于高频、检波等。 面接触型特点是：PN结面积大，结电容大，只能在低频下工作，允许通过的电流较大，常用于整流等。 平面型特点是：PN结面积较小时，结电容小，可用于脉冲数字电路中；PN结面积较大时，通过电流较大，可用于大功率整流。2类型（二）二极管的电压电流特性 加到二极管两端的电压和流过二极管的

3、电流之间的关系曲线。 1正向特性 图中第一象限的图形是二极管正偏时的电压电流特性曲线，简称正向特性。 当外加电压较小时，不足以克服PN结内电场对多数载流子的阻力，这一范围称为“死区”，相应的电压称为死区电压。硅管的死区电压为0.5 V（特性曲线的OA段），锗二极管的死区电压为02 V。 当电压大于死区电压时，PN结内电场被削弱，因而电流增加很快（图中N段），二极管正向导通。导通后二极管的正向电压称为正向压降或管压降。硅管导通压降约 07 V，锗管导通压降约为03 V。 2反向特性 当二极管承受反向电压时，加强了PN结的内电场，使二极管呈现很大电阻。少数载流子很容易通过PN结形成反向电流。由于少

4、数载流子是有限的，使这种反向电流在外加反向电压增高时无明显增大，称它为反向饱和电流（曲线OC段）。通常硅管反向电流是几微安到几十微安，锗管可达到几百微安。这个电流是衡量二极管质量优劣的重要参数，越小，质量越好。当反向电压增大到超过某一值时（图中C点），反向电流会突然增大，这种现象称为反向击穿。 二极管特电压电流特性曲不是一条直线，是非线性元件。(三）二极管的主要参数 二极管的参数是反映其性能和质量的一些数据。通常用一些有代表性的数据来反映二极管的具体特性和使用中受到的限制，这些数据就是参数。 1最大整流电流IFM。 二极管长期使用的允许通过的最大正向平均电流为最大整流电流，常称为额定工作电流。

5、2最大反向工作电压URM 最大反向工作电压是保证二极管不被击穿而规定的最高反向电压，常称额定工作电压。 3最大反向电流IRM 最大反向电流是最大反向工作电压下的反向电流。(四)二极管的识别和简易检测方法用万用表的电阻挡来测量二极管的电阻以判别它的极性及其质量坏。万用表的红笔（正端）接表内电池的负极，黑笔（负端）接表内电池的正极，选择RX100或RX1k挡。二极管正向特性曲线起始端的非线性，PN结的正向电阻是随外加电压的变化而变化的，同一只二极管用 R X100和 RX1k挡时测得的正向电阻读数是不一样的。二、 发光二极管（一）光强度定义 发光强度的基本单位定义为坎德拉（cd），按发光强度分有普

6、亮、高亮、超高亮，每一级的亮度定义如下：1、普亮(IV10mcd)2、高亮(10IV100mcd)（二）LED灯的工作电压与电流1、普通的发光二极管正偏压降红色为1.6V，黄色为1.4V左右，蓝、白为至少2.5V 。工作电流510mA左右2、超亮发光二极管主要有三种颜色，然而三种发光二极管的压降都不相同，正常发光时的额定电流约为20mA。在实际应用中最好在购买时候索要规格书或者技术参数，具体压降参考值如下：（1）红色发光二极管的压降为2.0-2.2V（2）黄色发光二极管的压降为1.82.0V（3）绿色发光二极管的压降为3.03.2V三、protus软件四、焊接与安装发光二极管发光电路的装配步骤

7、的要求：（1）熟悉图纸。首先要识读原理图和印刷电路板。了解线路；工作原理；所用元器件种类、规格、数量；电路板的零件分布状况，有无桥线及桥线的位置等。做到熟悉电路和零件装配位置。（2）清点元件。按元件清单表的要求清点各类元件配备数量，如有缺少必须补足。（3）检测元件。按正确的方法检测各类元件（如已检测过则本步骤操作可免）。如有不合格元器件，设法调换。（4）元器件成形与引脚处理。本机内元器件采用卧式插装，在装机前首先要对各元器件引脚进行成形处理，再将各元器件引脚准备焊接处进行刮削去污、去氧化层，然后在各引脚准备焊接处上锡。（5）元件插装与固定。将经过成形、处理过的元器件按图7-3所示进行插装，插装

8、顺序按“先小后大”原则进行。插装时各元器件均不能插错，特别要注意有极性元件不能插反，如二极管、三极管、集成电路、驻极体话筒和电解电容等。（6）元器件的焊接与整理。细心处理好每一个焊点，保证焊接质量，焊好后剪掉多余的引线。注意：你所选发光二级管的参数，电阻大小的计算。一、发光二极管发光电路的设计 。二、在设计过程中遇到的问题以及解决办法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。教师任务评价1、 学生自我评估与总结2、小组评估与总结3、教师总体评价： 教师签名： 日期： 年 月 日 任务二 交替闪烁灯设计 任务描述 用三极管、发光二极管设计一个交替闪烁灯。 学习目标1、掌握三极管的特性及测试电路。2

9、、会用万用表、protus软件测试三极管的好坏。3、能完成三极管控制二极管的电路设计。重点：1、三极管特性 2、三极管特性测试电路难点：1、三极管特性测试电路 2、万用表对三极管的简单测试 2、三极管控制二极管交替闪烁电路一、三极管（一）三极管的结构、符号和类型 1结构和符号 在一块极薄的硅或锗基片上制作出两个PN结三层半导体，从三层半导体上各引出一个电极，再封装在管壳里就制成了三极管。三个电极：发射极e、基极b、集电极c；三个区：发射区、基区和集电区；两个PN结：发射结和集电结；两种形式：NPN型和PNP型。 2类型（1） 型号 （2）三极管分类：1）制造材料：锗管和硅管。2）内部结构： N

10、PN型和PNP 型。 3）工作频率：高频管（3 MHZ）和低频管（3 MHZ）。 4）功率：小功率管（1W）和大功率管（1w）。 5）用途：普通管和开关管。（二）三极管的电流放大作用 l二极管的工作电压 要使三极管具有电流放大作用，必须在发射结上加正向偏置电压，在集电结上加反向偏置电压。对于 NPN型三极管，c、b、e三个电极的电位必须符合UCUBUE,对于 PNP型三极管， UCUBUE。 2三极管内电流分配关系 根据基尔霍夫定律，将三极管用一假想的封闭曲面包围起来，则流进封闭曲面的电流应等于流出封闭曲面的电流。有IE=IB+IC。为了计算方便： IEIC。3.三极管的电流放大作用 三极管的

11、电流放大作用可以通过实验电路来分析。改变三极管发射结的正向偏置电压，使基极电流发生一微小变化，同时见得相应的集电极电流的变化，则三极管的交流电流放大倍数为：=ICIB。电流放大作用是三极管的主要特征，值的大小表示了三极管电流放大能力的强弱，在30100之间合适。值小，作用差；值大，不稳定。三、三极管的特性曲线 三极管的特性曲线是描述三极管各极的电压和电流变化关系的曲线。 1输入特性 输入特性是指当三极管的集电极和发射极之间的电压UCE保持一定时，加在基极和发射极之间的电压UBE和基极电流IB之间的关系曲线。 （1）当UCE=O时，相当于集电极与发射极之间短路，得到一条输入特性曲线A。 （2）当

12、UCE=1V时，可得到另一条输人特性曲线B。当加在UCE上的电压大于1V时，测得的输人特性曲线和UCE=1V的那一条非常接近。 从三极管的输入特性曲线看出，加在发射结上的正偏电压只有大于死区电压时三极管才出现基极电流。硅管死区电压0.5V，锗管死区电压0.2V。二极管处在正常放大状态时，硅管的UBE 0.7 V，锗管的UBE 0.3 V。 2输出特性输出特性是指当三极管基极电流IB一定时，三极管的集电极电流IC与集电极电压UCE之间的关系曲线。 从输出特性曲线簇可以看到，每条曲线都有上升、弯曲及平直部分，且各条曲线的上升部分很陡，几乎重合在一起，而平直部分则按IB值由下往上排列。根据三极管的输

13、出特性曲线，可以把它分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。 （1）截止区： IB=O这一条曲线以一下的区域。发射结反偏，集电结反偏。对应有一很小的集电极电流，称它为穿透电流ICEO。集电极和发射极之间相当于断路。 （2）放大区：近似于水平部分。发射结正偏，集电结反偏。IC受IB控制，放大区也称为线性区，曲线越平坦，间距越均匀，线性放大性能越好。 （3）饱和区：上升和弯曲部分。发射结正偏，集电结都正偏，饱和的特点是UCE很小，集电极和发射极之间相当于一个接通的开关。 （三）三极管的主要参数 1电流放大系数 共发射极电路直流电流放大系数和共发射极电路交流电流放大系数，对于性能良好的三极管， 和和近

14、似相等，由于易于测量，因此常用代替，且都用表示。2.穿透电流ICEO：当基极开路(IB=0)时，集电极与发射极之间的反向电流。它好像是从集电极直接穿透二极管而到达发射极的电流故又叫穿透电流。ICBO是衡量三极管质量的重要参数，越小质量越好。ICBO随温度升高而增大，由于硅管的ICBO比锗管小得多，因此硅管的热稳定性比锗管好。3.集电极-发射极反向击穿电压UBR(CEO)：当基极开路时，加在集电极和发射极之间最大的允许工作电压称为集电极-发射极反向击穿电压UBR(CEO)。使用时，UCEICMM，不但会明显下降，还有可能损坏三极管。当集电极电流过大时，三极管的将下降，规定下降到正常值的23时的集

15、电极电流称为集电极最大电流ICM。使用时IC1W的叫大功率管。集电极电流IC流过集电结时会消耗功率产生热量，三极管温度升高。PCM的大小与环境温度有密切关系，温度越高，PCM值越小。根据三极管允许的最高温度和散热条件来规定最大允许耗散功率PCM。使用时PCMIC UCE。对于大功率管，常在管子上加散热器或散热片。（四）三极管的识别和简单测试 1根据管脚排列识别 目前三极管的种类较多，封装形式不一，管脚也有多种排列形式。 2、使用万用表判别三极管极性万用表测小功率管时，一般选用RX100或RX1k挡；测大功率管时，可选用RX10挡。（1） 首先判别管型找出基极。以黑笔为准，红笔分别接另外两个管脚

16、，如果测得两个阻值均较小时，则该管为NPN型，黑笔所接为基极；如果两次阻值均较大时，则该管为PNP型，黑笔所接仍是基极。（2）基极找出后，第二步找集电极。对于NPN型，将黑笔分别接在两个未知电极上，然后用手指把基极和黑表笔所接极一起捏住，（两极不能相碰），观察指针偏转。情况并记下偏转位置，再将两表笔交换极性，重复上述过程，则偏转角大的一次黑笔所接脚为集电极。如果是PNP型管，只需将红笔、黑表笔对换位置，其余和NPN型管的测试完全相似。读数较小的一次红表棒所接的管脚为集电极。二、用protus软件设计一个三极管控制二极管交替闪烁的电路三、焊接与安装交替闪烁灯电路的装配步骤的要求：（1）熟悉图纸。

17、首先要识读原理图和印刷电路板。了解线路；工作原理；所用元器件种类、规格、数量；电路板的零件分布状况，有无桥线及桥线的位置等。做到熟悉电路和零件装配位置。（2）清点元件。按元件清单表的要求清点各类元件配备数量，如有缺少必须补足。（3）检测元件。按正确的方法检测各类元件（如已检测过则本步骤操作可免）。如有不合格元器件，设法调换。（4）元器件成形与引脚处理。本机内元器件采用卧式插装，在装机前首先要对各元器件引脚进行成形处理，再将各元器件引脚准备焊接处进行刮削去污、去氧化层，然后在各引脚准备焊接处上锡。（5）元件插装与固定。将经过成形、处理过的元器件按图7-3所示进行插装，插装顺序按“先小后大”原则进

18、行。插装时各元器件均不能插错，特别要注意有极性元件不能插反，如二极管、三极管、集成电路、驻极体话筒和电解电容等。（6）元器件的焊接与整理。细心处理好每一个焊点，保证焊接质量，焊好后剪掉多余的引线。注意：你所选发光二级管、三极管的参数，电阻、电容大小的计算。一、交替闪烁灯电路的设计 。二、在设计过程中遇到的问题以及解决办法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。任务评价1、 学生自我评估与总结2、小组评估与总结3、教师总体评价： 教师签名： 日期： 年 月 日 任务三 放大器的设计 任务描述 单管共射极电路的测试 学习目标1、掌握静态工作点、放大倍数的简单计算2、会用万用表、protus软件测试

19、单管共射极放大电路的静态工作点及放大倍数。重点：1、单管共射极电路的组成及工作原理 2、静态工作点、放大倍数的计算难点：1、单管共射极电路工作原理 2、直流通路、交流通路一、低频放大电路基础 1.定义：三极管放大电路（也称为放大器）就是将微弱的电信号转变为较强的电信号的电子电路。2.放大器的形式和种类（1）按所放大的信号频率的高低来分：分直流放大电路、低频放大电路、高频放大电路。（2）按放大的对象来分，有电压、电流和功率放大器等；（3）按三极管的连接方式来分，有共射极、共基极和共集电极放大器等；（4）按放大器的级数来分，有单级和多级放大器等。（一）共发射极基本放大电路1.电路的组成：输入回路和

20、输出回路。（1）输入回路：基极与发射极构成的回路（2）输出回路：集电极与发射极构成的回路。见书图7-1 （a） （b） （c）（2） 电路中各元件的作用如下：三极管V工作在放大状态：起电流放大作用1） 基极偏置电阻Rb（又叫偏流电阻）：其作用是使电源UG提供的基极电流Ib为某一适当的值，以保证三极管有比较合适的工作状态。（几十千欧几百千欧）2） 直流电源UG作用：a 为三极管提供发射结正偏，集电结反偏所需电压b 为放大电路提供能源3） 集电极电阻RC（集电极负载电阻）的作用：把三极管的电流放大转变为电压放大。（几千十几千欧）很明显，若Rc=0，则输出电压始终等于电源电压，电路没有电压放大作用。

21、4） 耦合电容C1和C2的作用：传输交流信号，阻断直流电源与信号源之间及负载之间的直流通路。（二）工作原理三极管处于放大状态时必须满足发射结正偏、集电结反偏的外部条件，对三极管放大电路来说也是如此。1基本概念（1）静态：当放大器的输人信号ui=0时，三极管的基极回路和集电极回路中只有直流通过，放大器这时的状态称为静态。（2）静态工作点：静态时的基极电流、集电极电流和集射极电压分别用IBQ、ICQ和UCEQ表示。通常将静态时的基极电流IBQ称为基极偏置电流，将ICQ和UCEQ的交点Q称为放大器的静态工作点。（3）设置静态工作点的目的：给三极管的发射结预先加上一适当的正向电压，即预先给基极提供一定

22、的偏流以保证在输入信号的整个周期中，放大电路都工作在放大状态，避免信号在放大过程中产生失真。（4）动态：有一个较小的正弦交流信号输入时的情况称为放大电路的动态。2.工作原理静态时输入信号ui=0只有静态的IBQ、UBEQ、ICQ和UCEQ。动态时，输入信号ui通过耦合电容C1送到三极管的基极和发射极之间，与直流电压的UBEQ叠加，基极总电压为：uBE= UBEQ+ui.对应的基极总电流也是静态时的基极偏置电流IBQ和输入信号ui引起的交变电流ib的叠加，即iE= IEQ+ib。基极电流对集电极电流的控制作用，有iC=iB=（IBQ+ib）=ICQ+ic。集电极总电压也是由静态电压UCEQ和交流

23、电压uce。叠加。uCE= UCC-iCRC= UCC-(ICQ+ic)RC=UCC-ICQRC-icRC=UCEQ-uce。由于电容器C2的隔直作用，在放大器的输出端只有集电极总电压中的交流分量uce，输出的交流电压为：uo=uce=- icRC。负号表示输出的交流电压uo与ic相位相反。 从以上分析可见： 1放大电路工作在动态时都是由两个分量组成的，一个是直流分量，另一个是交流分量。波形图也是这两种分量的合成，由于各直流分量的值大于各交流分量的幅值，所以三极管在整个交流信号周期内都是导通的。 2在共发射极电路中，输入信号ui和ib、ic同相的，输出电压uo的波形幅度比输入信号电压ui的波形

24、幅度大，两者频率相同，但相位相反，这也叫做共发射极放大器的“反相”放大作用。在分析放大电路时，符号列举：字母大写脚标大写：直流量；字母大写脚标小写：有效值；字母小写脚标大写：全量；字母小写脚标小写：交流瞬时值。二、共发射极放大电路的分析为了进一步理解放大电路的性能，需要对放大电路进行必要的定量分析。主要有近似估算法和图解分析法两种。（一）直流通路和交流通路 1直流通路直流通路：放大电路的直流等效电路，是在静态时放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。画法：断开电容器所在的支路。 2交流通路交流通路：放大电路的交流等效电路，是动态时放大电路的输入回路和输出回路的交流电流流通的路径。画法

25、：电容器和直流电源短路。（二）近似估算法 l近似估算静态工作点近似估算静态工作点时用直流通路由：UCC=IBQRB+UBEQ得：由于UBEQ很小可忽略，因此可写为：根据三极管： ICQ=IBQ集电极回路： UCEQ=UCC-ICQRC 2近似估算放大电路的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数（1）输入电阻和输出电阻 当输入信号加到放大器的输入端时，放大器就相当于信号源的负载电阻，这个负载电阻也就是放大器本身的输入电阻。输入电阻越大，信号源提供的信号电流越小，从信号源吸取的能量就越少，在实际应用时要求放大器的输入电阻大一些。 放大器的输出回路可看成是一个具有一定内阻RO的“电源”，这个内阻就是放大器

26、的输出电阻。显然输出电阻越小，放大器带负载的能力越强，当负载变化时对放大器的输出影响很小，所以在实际应用时要求输出电阻小一些。 （2）输入电阻和输出电阻的估算1）输入电阻Ri :交流信号电压ui加在三极管的输入端基极和发射极之间时，基极将产生相应的变化电流ib；，这反映了三极管本身具有一定的输人电阻rbe。用经验公式计算：从放大器的输入端看进去时，放大器的输入电阻就是RB和rbe的并联值：Ri=RBrbe放大器的输入电阻可近似为： Rirbe 2）输出电阻RO:从输出端看进去，放大器可以看作为一个具有内阻RO和电动势uo的等效电路。 放大器的输出电阻为：RO=rceRC可近似为：RORC （3

27、）放大器的电压放大倍数Au: 放大倍数反映放大器的放大能力,放大器输出电压变化量（交流成分）uo（或有效值Uo）与输入电压变化量（交流成分）ui（或有效值Ui）之比，称为电压放大倍数，用Au表示：根据同样道理，电流放大倍数和功率放大倍数分别:1） 输出端不带负载 uo=-iCRCui=iiriibrbe不带负载时的电压放大倍数为：2)输出端带负载RL集电极电流iC过交流等效负载RL=RLRC输出电压uo=-iCRL输入信号电压不变，所以带负载时的电压放大倍数为： 放大器不带负载时的电压放大倍数最大，带了负载后的电压放大倍数就下降，而且负载电阻越小，电压放大倍数下降得越多。三、用protus软件

28、绘制单管共射极放大电路并测试静态工作点和放大倍数四、焊接与安装单管共射极放大电路的装配步骤的要求：（1）熟悉图纸。首先要识读原理图和印刷电路板。了解线路；工作原理；所用元器件种类、规格、数量；电路板的零件分布状况，有无桥线及桥线的位置等。做到熟悉电路和零件装配位置。（2）清点元件。按元件清单表的要求清点各类元件配备数量，如有缺少必须补足。（3）检测元件。按正确的方法检测各类元件（如已检测过则本步骤操作可免）。如有不合格元器件，设法调换。（4）元器件成形与引脚处理。本机内元器件采用卧式插装，在装机前首先要对各元器件引脚进行成形处理，再将各元器件引脚准备焊接处进行刮削去污、去氧化层，然后在各引脚准

29、备焊接处上锡。（5）元件插装与固定。将经过成形、处理过的元器件按图7-3所示进行插装，插装顺序按“先小后大”原则进行。插装时各元器件均不能插错，特别要注意有极性元件不能插反，如二极管、三极管、集成电路、驻极体话筒和电解电容等。 （6）元器件的焊接与整理。细心处理好每一个焊点，保证焊接质量，焊好后剪掉多余的引线。注意：你所选三级管的参数，电阻、电容大小的计算。一、单管共射极放大电路的设计 。二、在设计过程中遇到的问题以及解决办法1、 。2、 。3、 。4、 。5、 。教师任务评价2、 学生自我评估与总结2、小组评估与总结3、教师总体评价： 教师签名： 日期： 年 月 日 任务四 简易助听器设计

30、任务描述1、共射极放大电路2、分压偏置放大电路3、声电和电声元件 学习目标1、掌握共射极放大电路的构成、静态分析和动态分析。2、掌握分压偏置放大电路的工作原理和分析方法。3、了解声电和电声元件的工作原理。重点：1、共射极放大电路 2、声电和电声元件的识别与检测难点：1、分压偏置放大电路的应用 2、助听器的设计和组装一、共射极放大电路（一）概念BJT的三种组态（1）、共发射极接法，发射极作为公共电极，如图（a）表示；（2）、共基极接法，基极作为公共电极，如图（b）表示；（3）、共集电极接法，集电极作为公共电极，如图（c）表示。在BJT的三种组态中，共射极放大电路是放大电路中应用最广泛的三极管接法

31、，信号由三极管基极和发射极输入，从集电极和发射极输出。因为发射极为共同接地端，故命名共射极放大电路。（二）工作原理1、基本共射极放大电路的组成 基本共射极放大电路2. 静态(直流工作状态)输入信号vi0时，放大电路的工作状态称为静态或直流工作状态。 VCEQ=VCCICQRc 直流通路3. 动态交流通路输入正弦信号Vs后，电路将处在动态工作情况。此时，BJT各极电流及电压都将在静态值的基础上随输入信号作相应的变化。 三、放大电路的分析方法（一）图解分析法1. 静态工作点的图解分析采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路（1）首先，画出直流通路直流通路（2）列输

32、入回路方程（3）列输出回路方程（直流负载线）VCE=VCCiCRc（4）在输入特性曲线上，作出直线 ，两线的交点即是Q点，得到IBQ。（5）在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCiCRc，与IBQ曲线的交点即为Q点，从而得到VCEQ 和ICQ。2. 动态工作情况的图解分析（1）根据vs的波形，在BJT的输入特性曲线图上画出vBE 、 iB 的波形 （2）根据iB的变化范围在输出特性曲线图上画出iC和vCE 的波形3. 非线性失真的图解分析截止失真的波形（1） Q点设置过低，信号进入截止失真区，如图“截止失真波形”。（2） Q点设置过高，信号进入饱和失真区，如图“饱和失真波形”。饱和失

33、真的波形4. 图解分析法的适用范围适用于：幅度较大而工作频率不太高的情况优点： 直观、形象。有助于建立和理解交、直流共存，静态和动态等重要概念；有助于理解正确选择电路参数、合理设置静态工作点的重要性。能全面地分析放大电路的静态、动态工作情况。缺点： 不能分析工作频率较高时的电路工作状态，也不能用来分析放大电路的输入电阻、输出电阻等动态性能指标。（二）小信号模型分析法1. BJT的H参数及小信号模型（1）建立小信号模型的意义 由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。（2）建立小信号模型的思路 当放大电路

34、的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。BJT双口网络2. 用H参数小信号模型分析基本共射极放大电路（1）利用直流通路求Q点一般硅管VBE=0.7V，锗管VBE=0.2V，b 已知。共射极放大电路（2）画小信号等效电路H参数小信号等效电路（3）求放大电路动态指标a) 电压增益b) 输入电阻c) 输出电阻Ro = Rc3. 小信号模型分析法的适用范围适用范围：放大电路的输入信号幅度较小，BJT工作在其VT特性曲线的线性范围（即放大区）内。H参数的值是在静态工作点上求得的。所以，放大电路的动态性能与静态

35、工作点参数值的大小及稳定性密切相关。优点： 分析放大电路的动态性能指标(Av 、Ri和Ro等)非常方便，且适用于频率较高时的分析。缺点： 在BJT与放大电路的小信号等效电路中，电压、电流等电量及BJT的H参数均是针对变化量(交流量)而言的，不能用来分析计算静态工作点。例题：放大电路如图所示。已知BJT的 =80， Rb=300kW ， Rc=2kW， VCC= +12V，求：（1）放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（2）当Rb=100kW时，放大电路的Q点。此时BJT工作在哪个区域？（忽略BJT的饱和压降）解：（1）静态工作点为Q（40mA，3.2mA，5.6V），BJT工作在放大区。

36、（2）当Rb=100kW时，VCE不可能为负值，其最小值也只能为0，即IC的最大电流为：此时，Q（120uA，6mA，0V）， ，所以BJT工作在饱和区。二、分压偏置式共射放大电路（一）工作原理 在之前的学习中，我们知道温度上升时，BJT的反向电流ICBO、ICEO及电流放大系数b或a都会增大，而发射结正向压降VBE会减小。这些参数随温度的变化，都会使放大电路中的集电极静态电流ICQ随温度升高而增加（ICQ= b IBQ+ ICEO） ，从而使Q点随温度变化。 要想使ICQ基本稳定不变，就要求在温度升高时，电路能自动地适当减小基极电流IBQ 。(a) 原理电路 (b) 直流通路1、稳定工作点原理 目标：温度变化时，使IC维持恒定。 如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态工作点的稳定。稳定原理：