(完整版)半导体三极管及其基本电路试题及答案

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第二章半导体三极管及其基本电路

一、填空题

1、(2-1,中)当半导体三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置偏置时,三极管具有放大作用,即基极电流能控制集电极电流。

2、(2-1,低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同,可将三极管放大电路分为,,三种。

3、(2-1,低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。

4、(2-1,中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时,

与之间的关系。

5、(2-1,低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置外,还需输入信号。

6、(2-1,中)为了保证不失真放大,放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路,如果静态工作点太低,将会产生失真,应调R B,使其,则

I B,这样可克服失真。

7、(2-1,低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。

8、(2-1,低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。

9、(2-1,低)共射组态既有放大作用,又有放大作用。

10、(2-1,中)共基组态中,三极管的基极为公共端,极为输入端,极为输出端。

11、(2-1,难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于区的型的三极管。

12、(2-1,难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V,②2.8 V,③5V,试判断:

a.①脚是,②脚是,③脚是(e, b,c);

b.管型是(NPN,PNP);

c.材料是(硅,锗)。

13、(2-1,中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件是,电流分配关系是。

14、(2-1,低)温度升高对三极管各种参数的影响,最终将导致I C,静态工作

点。

15、(2-1,低)一般情况下,晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而,发射结的导通压降V BE则随温度的增加而。

16、(2-1,低)画放大器交流通路时,和应作短路处理。

17、(2-2,低)在多级放大器里。前级是后级的,后级是前级的。

18、(2-2,低)多级放大器中每两个单级放大器之间的连接称为耦合。常用的耦合方式有:,,。

19、(2-2,中)输出端的零漂电压电压主要来自放大器静态电位的干扰变动,因此要抑制零漂,首先要抑制的零漂。目前抑制零漂比较有效的方法是采用。20、(2-2,中)在多级放大电路的耦合方式中,只能放大交流信号,不能放大直流信号的是放大电路,既能放大直流信号,又能放大交流信号的是放大电路,放大电路各级静态工作点是互不影响的。

22、(2-3,低)串联负反馈电路能够输入阻抗,电流负反馈能够使输出阻抗。

22、(2-4,低)放大电路中引入电压并联负反馈,可______输入电阻,_______输出电阻。

23、(2-4,中)在放大电路中,为了稳定静态工作点,宜引入________反馈;要展宽频、稳定增益,宜引入_______反馈;为了提高输入阻抗,宜引入_________反馈。

24、(2-4,难)正弦波振荡器的振幅起振条件是、相位起振条件是。

25、(2-4,难) 振荡器用来产生低频信号,而振荡器一般用来产生高频信号。

26、(2-4,低)要使电路产生稳定的振荡,必须满足和两个条件。

27、(2-4,低)正弦波振荡电路一般是由和组成,此外电路还应包含有选频网络和稳幅环节。

28、(2-5,低)常见的功率放大电路从功放管的工作状态分有___________,_______________,____________几种类型。

29、(2-5,难)功率放大器的性能指标主要有:,和;低频功率放大器主要有甲类、乙类和甲乙类等几种类型,最常用的是类功率放大器。30、(2-5,中)甲类、乙类和甲乙类放大电路中,_______________电路导通角最大;_______________电路效率较高;_______________电路交越失真最大,为了消除交越失真而又有较高的效率一般电路_______________。

二、选择题

1、(2-1,中)下列数据中,对NPN型三极管属于放大状态的是。

A、V BE>0,V BE

B、V BE<0,V BE

C、V BE>0,V BE>V CE时

D、V BE<0,V BE>V CE时

2、(2-1,中)工作在放大区域的某三极管,当I B从20μA增大到40μA时,I C从1mA变为2mA 则它的β值约为。

A、10

B、50

C、80

D、100

3、(2-1,低)NPN型和PNP型晶体管的区别是。

A、由两种不同的材料硅和锗制成的

B、掺入的杂质元素不同

C、P区和N区的位置不同

D、管脚排列方式不同

4、(2-1,难)三极管各极对公共端电位如图所示,则处于放大状态的硅三极管是

A、B、C、D、

5、(2-1,低)当晶体三极管的发射结和集电结都反偏时,则晶体三极管的集电极电流将

A、增大

B、减少

C、反向

D、几乎为零

6、(2-1,低)为了使三极管可靠地截止,电路必须满足

A、发射结正偏,集电结反偏

B、发射结反偏,集电结正偏

C、发射结和集电结都正偏

D、发射结和集电结都反偏

7、(2-1,中)检查放大电路中的晶体管在静态的工作状态(工作区),最简便的方法是测量

A、I BQ

B、U BE

C、I CQ

D、U CEQ

8、(2-1,中)对放大电路中的三极管进行测量,各极对地电压分别为U B=2.7V,U E=2V,U C=6V,则该管工作在。

A、放大区

B、饱和区

C、截止区

D、无法确定

9、(2-1,低)某单管共射放大电路在处于放大状态时,三个电极A、B、C对地的电位分别是U A=2.3V,U B=3V,U C=0V,则此三极管一定是

A、PNP硅管

B、NPN硅管

C、PNP锗管

D、NPN锗管

10、(2-1,难)电路如图所示,该管工作在。

A、放大区

B、饱和区

C、截止区

D、无法确定

11、(2-1,中)测得三极管I B=30μA时,I C = 2.4mA ;I B=40μA时,I C = 1mA,则该管的交流电流放大系数为。

A、80

B、60

C、75

D、100

12、(2-1,中)当温度升高时,半导体三极管的β、穿透电流、U BE的变化为

A、大,大,基本不变

B、小,小,基本不变

C、大,小,大

D、小,大,大

13、(2-1,低)三极管的I CEO大,说明该三极管的。

A、工作电流大

B、击穿电压高

C、寿命长

D、热稳定性差

14、(2-1,低)用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位各为

V1=2V,V2=6V,V3=2.7V,则。

A、1为e 2为b 3为c

B、1为e 3为b 2为c

C、2为e 1为b 3为c

D、3为e 1为b 2为c

15、(2-1,低)晶体管共发射极输出特性常用一族曲线表示,其中每一条曲线对应一个特定的。

A、i C

B、u CE

C、i B

D、i E

16、(2-1,低)某晶体管的发射极电流等于1 mA,基极电流等于20μA,则它的集电极电流等于

A、0.98 mA

B、1.02 mA

C、0.8 mA

D、1.2 Ma

17、(2-1,中)下列各种基本放大器中可作为电流跟随器的是。

A、共射接法

B、共基接法

C、共集接法

D、任何接法

18、(2-1,中)下图所示为三极管的输出特性。该管在U CE=6V,I C=3 mA处电流放大倍数β为。

A、60

B、80

C、100

D、10

U CE/V

19、(2-1,低)放大电路的三种组态。

A、都有电压放大作用

B、都有电流放大作用

C、都有功率放大作用

D、只有共射极电路有功率放大作用

20、(2-1,中)三极管参数为P CM=800 mW,I CM=100 mA,U BR(CEO)=30 V,在下列几种情况中,属于正常工作。

A、U CE =15 V,I C =150 mA

B、U CE =20 V,I C =80 mA

C、U CE =35 V,I C =100 mA

D、U CE =10 V,I C =50 mA

21、(2-1,低)晶体管构成的三种放大电路中,没有电压放大作用但有电流放大作用的是

A、共集电极接法

B、共基极接法

C、共发射极接法

D、以上都不是

22、(2-1,中)三极管各个极的电位如下,处于放大状态的三极管是。

A、V B = 0.7 V,V E = 0 V,V C = 0.3 V

B、V B = - 6.7 V,V E = - 7.4 V,V C = - 4 V

C、V B = -3 V,V E = 0 V,V C = 6 V

D、V B = 2.7 V,V E = 2 V,V C = 2 V

23、(2-1,中)在单管共射固定式偏置放大电路中,为了使工作于截止状态的晶体三极管进入放大状态,可采用的办法是

A、增大Rc

B、减小Rb

C、减小Rc

D、增大Rb

24、(2-1,难)晶体管放大电路如图所示。若要减小该电路的静态基极电流I BQ,应使

A、Rb减小

B、Rb增大

C、Rc减小

D、Rc增大

25、(2-1,难)如图为某放大电路的输入波形与输出波形的对应关系,则该电路发生的失真和解决办法是

A、截止失真,静态工作点下移

B、饱和失真,静态工作点下移

C、截止失真,静态工作点上移

D、饱和失真,静态工作点上移

26、(2-1,低)放大电路中,微变等效电路分析法。

A、能分析静态,也能分析动态

B、只能分析静态

C、只能分析动态

D、只能分析动态小信号

27、(2-1,低)温度影响了放大电路中的,从而使静态工作点不稳定。

A、电阻

B、电容

C、三极管

D、电源

28、(2-1,难)电路如下图所示,其输出波形发生了失真。

A、饱和

B、截止

C、交越

D、线性

29、(2-2,低)某放大器由三级组成,已知每级电压放大倍数为KV,则总放大倍数为。

A、3KV

B、(KV)3

C、(KV)3/3

D、KV

30、(2-2,低)在多级放大电路中,经常采用功率放大电路作为。

A、输入级

B、中间级

C、输出级

D、输入级和输出级

31、(2-2,低)一个三级放大器,各级放大电路的输入阻抗分别为Ri1=1MΩ,Ri2=100KΩ,Ri3=200KΩ,则此多级放大电路的输入阻抗为。

A、1MΩ

B、100KΩ

C、200KΩ

D、1.3KΩ

32、(2-2,低)放大器的基本性能是放大信号的能力,这里的信号指的是。

A、电压

B、电流

C、电阻

D、功率

33、(2-2,低)在放大交流信号的多级放大器中,放大级之间主要采用哪两种方法。

A、阻容耦合和变压器耦合

B、阻容耦合和直接耦合

C、变压器耦合和直接耦合

D、以上都不是

30、(2-2,低)为了放大变化缓慢的微弱信号,放大电路应采用的耦合方式是。

A、光电

B、变压器

C、阻容

D、直接

35、(2-2,中)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是。

A、电阻阻值有误差

B、晶体管参数的分散性

C、晶体管参数不匹配

D、电源电压不稳定

36、(2-2,低)选用差分放大电路的原因是。

A、克服温漂

B、提高输入电阻

C、稳定放大倍数

D、提高放大倍数

37、(2-2,中)差动放大器抑制零点漂移的效果取决于。

A、两个晶体管的静态工作点

B、两个晶体管的对称程度

C、各个晶体管的零点漂移

D、两个晶体管的放大倍数

38、(2-2,低)差动放大电路的作用是。

A、放大差模

B、放大共模

C、抑制共模

D、抑制共模,又放大差模

39、(2-2,中)差动放大电路由双端输入变为单端输入,差模电压增益是。

A、增加一倍

B、为双端输入的1/2

C、不变

D、不定

40、(2-2,中)差动放大电路中当U I1=300mV,U I2=-200mV,分解为共模输入信号

U IC= mV,差模输入信号U ID= mV。

A、500

B、100

C、250

D、50

41、(2-2,低)在相同条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移。

A、比直接耦合电路大

B、比直接耦合电路小

C、与直接耦合电路相同

D、无法比较

42、(2-2,难)差动放大电路由双端输出改为单端输出,共模抑制比K CMRR减小的原因是。

A、A UD不变,A UC增大

B、A UD减小,A UC不变

C、A UD减小,A UC增大

D、A UD增大,A UC减小

43、(2-2,低)互补输出级采用共集形式是为了使。

A、电压放大倍数大

B、不失真输出电压大

C、带负载能力强

D、电压放大倍数大

44、(2-2,中)某放大电路在负载开路时的输出电压为4V,接入3KΩ的负载电阻后输出电压降为3V,这说明放大电路的输出电阻为。

A、10KΩ

B、2KΩ

C、1KΩ

D、0.5KΩ

45、(2-2,低)多级放大器前级输出电阻,可看成后级的。

A、信号源内阻

B、输入电阻

C、电压负载

D、电流负载

46、(2-3,难)用"↑"表示增大,用"↓"表示减少,"→"表示引起的变化,图中稳定I C的过程分析正确的是。

A、T↑→β↑→I E↑→U f↑→U BE↑→I B↑→I C↓

B、B、T↑→β↑→I E↑→U f↑→U BE↓→I B↓→I C↓

C、T↑→β↑→I E↓→U f↑→U BE↓→I B↓→I C↓

D、T↑→β↓→I E↓→U f↓→U BE↓→I B↓→I C↓

47、(2-3,低)在输入量不变的情况下,若引入的是负反馈,则以下说法正确的是。

A、输入电阻增大

B、输出量增大

C、净输入量增大

D、净输入量减小

48、(2-3,低)为了实现稳定静态工作点的目的,应采用。

A、交流正反馈

B、交流负反馈

C、直流正反馈

D、直流负反馈

49、(2-3,难)如图所示电路的反馈类型是。

A、电流串联负反馈

B、电流并联负反馈

C、电压并联负反馈

D、电压串联负反馈

50、(2-4,低)正弦波振荡电路的幅值平衡条件是。

A、AF>1

B、AF=1

C、AF <1

D、以上都不是

51、(2-4,低)为了满足振荡的相位平衡条件,反馈信号与输入信号的相位差应等于。

A、90

B、180

C、270

D、360

52、(2-4,中)变压器反馈式LC振荡器的特点是。

A、起振容易,但调频范围较窄

B、共基极接法不如共射接法

C、便于实现阻抗匹配、调频方便

D、以上都不是

53、(2-4,低)电感三点式LC振荡器的优点是。

A、振荡波形较好

B、起振容易,调频范围宽

C、可以改变线圈抽头位置,使L2/L1尽可能增加。

D、以上都是

54、(2-4,低)电容三点式LC振荡器的应用场合是。

A、适合于几兆赫兹以上的高频振荡

B、适合于几兆赫兹以下的低频振荡

C、适合于频率稳定度要求较高的场合

D、以上场合都不适用

55、(2-4,低)石英晶体振荡器的主要优点是。

A、振幅稳定

B、频率稳定度高

C、频率高

D、振幅大

56、(2-4,中)关于自激振荡,下列论述正确的。

A、在没有输入信号情况下产生的任意输出信号

B、在一定输入信号情况下产生的任意输出电压

C、在没有输入信号情况下产生一定频率一定幅度的输出电压

D、在一定输入信号情况下产生一定频率一定幅度的输出电压

57、(2-4,中)正弦波振荡器中正反馈网络的作用是。

A、满足起振的相位平衡条件

B、提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大

C、使振荡器输出信号的幅度较大

D、使某一频率的信号满足相位和振幅平衡条件

58、(2-4,低)为了获得频率较稳定的高频正弦波振荡,应选用。

A、变压器反馈式振荡电路

B、L三点式振荡电路

C、改进型C三点式振荡电路

D、父氏电桥振荡电路

59、(2-5,低)功率放大器最重要的指标是。

A、输出电压

B、输出功率及效率

C、输入、输出电阻

D、电压放大倍数

60、(2-5,难*)要克服互补推挽换功率放大器的交越失真,可采取的措施是。

A、增大输入信号

B、设置较高的静态工作点

C、提高直流电源电压

D、基极设置一小偏置,克服晶体管的死区电压

61、(2-5,难)OTL功率放大器中与负载串联的电容器的作用是。

A、增大输出电路的阻抗,提高效率

B、在回路中起一个直流电源的作用

C、与负载R L构成交流信号分压电路

D、隔断直流通道,使输出端与输入端无直流关系

62、(2-5,难)在如图所示电路中,V D1,V D2的作用是。

A、减小交越失真

B、减小穿透电流

C、提高输出功率

D、提高效率

63、(2-5,低)功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时,输出基本不失真情况下,负载上可能获得的最大。

A、交流功率

B、直流功率

C、平均功率

D、最大功率

64、(2-5,中)功率放大电路的转换效率是指。

A、输出功率与晶体管所消耗的功率之比

B、最大输出功率与电源提供的平均功率之比

C、晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比

D、最大输出功率晶体管所消耗的功率之比

65、(2-5,难)在OCL乙类功放电路中,若最大输出功率为1W,则电路中功放管的集电极最大功耗约为。

A、1W

B、0.5W

C、0.2W

D、0.4W

66、(2-4,中)正弦波振荡器的振荡频率取决于。

A、电路的放大倍数

B、反馈网络元件参数

C、正反馈的强弱

D、外接电源的大小

三、判断题

1、(2-1,低)若Ue>Ub>Uc,则电路处于放大状态,该三极管必为NPN管。()

2、(2-1,低)可利用三极管的一个PN结代替同材料的二极管。()

3、(2-1,中)晶体三极管的穿透电流I CEO随温度的升高而下降。()

4、(2-1,低)发射结处于正向偏置的晶体三极管,其一定是工作在放大状态。()

5、(2-1,中)晶体三极管为电压控制型器件。()

6、(2-1,难)用万用表测得三极管的任意二极间的电阻均很小,说明该管的二个PN结均开路。()

7、(2-1,低)在基本放大电路中,如果静态工作点过低,一出现饱和失真。()

8、(2-1,难)正弦信号经共射放大器放大后出现上半周失真,表明偏置电阻R B的阻值太大。()

9、(2-1,中)当集电极电流I C值大于集电极最大允许电流I CM时,晶体三极管一定损坏。()

10、(2-1,中)在基本共发射极放大电路中,当UCC增大时,若电路其他参数不变,则电压放大倍数应增大。()

11、(2-1,低)NPN型和PNP型晶体管的区别是不但其结构不同,而且它们的工作原理也不同。()

12、(2-1,低)晶体管具有放大作用。()

13、(2-1,中)三极管并不是两个PN结的简单组合,它不能用两个二极管代替,但发射极和集电极可以对调使用。()

14、(2-1,低)在三极管的输出特性曲线中,I B=0时的I C即为I CEO。()

15、(2-1,中)只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用;()

16、(2-1,低)可以说任何放大电路都有功率放大作用;()

17、(2-1,中)放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的;()

18、(2-1,低)电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的;()

19、(2-1,低)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作;()

20、(2-1,中)由于放大的对象是变化量,所以当输入信号为直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化;()

21、(2-1,中)只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。()

22、(2-1,低)放大电路的电压放大倍数和电流放大倍数一定都大于1()

23、(2-1,低)由于放大的是变化值,所以输入直流信号时,任何放大电路的输出都没有变化()

24、(2-1,中)放大倍数也可以定义为输出量瞬时值和输入量的瞬时值之比()

25、(2-2,中)放大电路输出电阻的大小影响着负载或后级放大电路各种状态,因此它与外接负载电阻有关。

26、(2-2,中)多级放大器通频带比组成它的每个单级放大器的通频带要宽。()

27、(2-2,中)阻容耦合放大电路,其耦合电容的选择应使信号频率在高频段时容抗为零。()

28、(2-2,中)现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为100,将它们连成两级放大电路,其电压放大倍数应为10000。()

29、(2-2,低)只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。()

30、(2-2,中)互补输出级应采用共集或共漏接法。()

31、(2-3,中)若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。()

32、(2-3,中)负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。()

33、(2-3,低)若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电压基本不变()

34、(2-3,难)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。()

35、(2-3,低)负反馈能改善放大电路的性能指标。()

36、(2-3,低)采用电流并联负反馈能使放大器的输出电阻变大,输入电阻变小。()

37、(2-3,中)负反馈使放大器的电压放大倍数减小,以换取放大器性能的改善。()

38、(2-3,中)为了减轻信号源的负担并保证输出电压稳定,放大器应采用的反馈类型是电压并联负反馈。()

39、(2-3,中)共集电路由于A Vf≤1,故没有反馈。()

40、(2-4,低)一个正反馈放大器就能产生正弦波振荡()

41、(2-4,中)使用万用表也可直接测出振荡器的频率()

42、(2-4,中)振荡电路与放大电路的主要区别之一是:放大电路的输出信号与输入信号频率相同,而振荡电路一般不需要输入信号。()

43、(2-4,低)电路满足相位平衡条件,且AF=1,则可产生自激振荡。()

44、(2-4,低)只要具有正反馈,就能产生自激振荡。()

45、(2-4,中)对于正弦波电路而言,只要不满足相位平衡条件,即使放大电路的放大倍数很大,它也不可能产生正弦波振荡。()

46、(2-5,低)功率放大倍数A P>1,即A u和A i都大于1。( )

47、(2-5,低)功放电路与电压、电流放大电路都有功率放大作用。( )

48、(2-5,低)输出功率越大,功放电路的效率就越高。( )

49、(2-5,中)功放电路负截上获得的输出功率包括直流功率和交流功率两部分。( )

四、简答题

1、(2-1,中)什么是静态工作点?静态工作点对放大电路有什么影响?

2、(2-1,中)分析放大电路有哪几种方法?几种方法分别有什么特点?

3、(2-1,中)试总结晶体三极管分别工作在放大、饱和、截止三种工作状态时,三极管中的两个PN结所具有的特点。

4、(2-1,低)放大电路存在着哪两类非线性失真现象?

5、(2-1,难)一晶体管的极限参数为P CM=100mW,I CM=20mA,U(BR)CEO=15V,试问在下列情况下,哪种是正常工作?

6、(2-1,难)试判断如图8.1所示的各电路能否放大交流电压信号?

7、(2-2,低)多级放大电路有哪些耦合方式?各有什么特点?

8、(2-2,中)比较阻容耦合放大电路和直接耦合电路放大电路的差异点及各自存在的问题。

9、(2-2,低)差动放大电路的结构特点是什么?差动放大电路是怎样抑制零漂的?

10、(2-3,低)负反馈放大器对放大电路什么影响?

11、(2-4,中)正弦波振荡电路一般由哪几部分组成,各部分的作用是什么?

12、(2-4,低)正弦波振荡电路起振的条件是什么?

13、(2-5,中)乙类互补对称功率放大器输出波形产生失真属于何种失真?应如何消除?

五、计算题

1、(2-1,难)在如图所示电路中, 已知V CC =12V ,晶体管的 =100,'

b R =100kΩ。填空:要求先填文字表达式后填得数。

(1)当i U =0V 时,测得U BEQ =0.7V ,若要基极电流I BQ =20μA , 则'b R 和R W 之和R b = ≈ kΩ;而若测得U CEQ =6V ,则R c = ≈ kΩ。

(2)若测得输入电压有效值i U =5mV 时,输出电压有效值'

o U =0.6V , 则电压放大倍数

u A = ≈ 。

若负载电阻R L 值与R C 相等 ,则带上负载后输出电压有效值o U = = V 。

2、(2-1,中)已知如下图所示电路中,三极管均为硅管(U BEQ =0.7V ),且β=50,试估算静态

值I B、I C、U CE。

3、(2-1,难)晶体管放大电路如下图所示,已知U CC= 15 V,R B =500 kΩ,R C = 5kΩ,R L =5kΩ,β=50。(1)求静态工作点;(2)画出微变等效电路;(3)求放大倍数、输入电阻、输出电阻。

4、(2-1,中)在如下图所示的电路中,已知I C=1.5 mA,U CC= 12V,β=37.5,r be=1 kΩ,输

出端开路,若要求u A = -150,求该电路的R B 和R C 值。

5、(2-1,中)多级放大器常用的3种耦合方式是哪些?

6、(2-1,中)用估算法求下图所示电路的静态工作点,电路中CC U =9V ,R C =3k Ω,R B =300 k Ω,

β=50。

7、(2-1,中)放大电路如下图所示,已知B 300k R =Ω,C 3k R =Ω,L 6k R =Ω,β=50,

CC 12V U =,试求放大电路不接负载电阻L R 时的电压放大倍数,放大电路接有负载电阻L R 时的电压放大倍数,放大电路的输入电阻i r 和输出电阻o r 。

8、(2-1,难)电路如下图(a)所示,B139k R =Ω,B213k R =Ω,C 2.4k R =Ω,E1

0.2k R =Ω,

E2

1.8k R

=Ω,L 5.1k R =Ω,CC 12V U =,三极管的40β=,be 1.09k r =Ω,试画出该电路的

微变等效电路,并计算电压放大倍数u A 、输入电阻i r 和输出电阻o r 。

(a) (b)

9、(2-1,中)电路如下图所示,CC 12V U =,U BE =0.6V ,B 150k R =Ω,E 4k R =Ω,L 4k R =Ω,晶体管的50β=,试求静态值B I 、C I 和CE U ,动态值u A 、i r 和o r 。

10、(2-2,低)集成运算放大电路的输入级最常采用什么放大电路?其内部是什么耦合方式的放大电路?

11、(2-2,中)直接耦合放大电路存在哪两大问题?简述对付的办法。

12、(2-2,中)下图中所示的双端输入-双端输出差动放大电路中,已知CC 12V

U=,

E 12V

E=,

C 20k

R=Ω,

E 20k

R=Ω,

B 10k

R=Ω,

P 100

R=Ω,51

R=Ω。试求:(1)

静态值;(2)输出端开路时的差模电压放大倍数;(3)负载电阻L 20k

R=Ω时的差模电压放大倍数;(4)输入电阻、输出电阻。

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1:三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

第二章_半导体三极管及其基本电路(附答案)[1].

第二章半导体三极管及其基本电路 一、填空题 1、(2-1,中)当半导体三极管的正向偏置,反向偏置偏置时,三极管具有放大作用,即极电流能控制极电流。 2、(2-1,低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同,可将三极管放大电路分为,,三种。 3、(2-1,低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。 4、(2-1,中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时,与之间的关系。 5、(2-1,低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置外,还需输入信号。 6、(2-1,中)为了保证不失真放大,放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路,如果静态工作点太低,将会产生失真,应调R B,使其,则I B,这样可克服失真。 7、(2-1,低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。 8、(2-1,低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。 9、(2-1,低)共射组态既有放大作用,又有放大作用。 10、(2-1,中)共基组态中,三极管的基极为公共端,极为输入端,极为输出端。 11、(2-1,难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于 区的型的三极管。 12、(2-1,难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V,②2.8 V,③5V,试判断: a.①脚是,②脚是,③脚是(e, b,c); b.管型是(NPN,PNP); c.材料是(硅,锗)。 13、(2-1,中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件是,电流分配关系是。 14、(2-1,低)温度升高对三极管各种参数的影响,最终将导致I C,静态工作点。 15、(2-1,低)一般情况下,晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而,发射结的导通压降V BE 则随温度的增加而。 16、(2-1,低)画放大器交流通路时,和应作短路处理。 17、(2-2,低)在多级放大器里。前级是后级的,后级是前级的。 18、(2-2,低)多级放大器中每两个单级放大器之间的连接称为耦合。常用的耦合方式有:,,。 19、(2-2,中)输出端的零漂电压电压主要来自放大器静态电位的干扰变动,因此要抑制零漂,首先要抑制的零漂。目前抑制零漂比较有效的方法是采用。

三极管及放大电路基础教案..

第 2 章三极管及放大电路基础 课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。4.理解三极管的主要参数的含义。【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和 集电区,排列方式有NPN和PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电 流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。

三极管三个电极的电流(基极电流1 B、集电极电流l C、发射极电流l E)之间的关系为: I E| |I C I C l B l C、 l B l B 2.1.3三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压V CE为定值时,输入回路中的基极电流I B与加在基-射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流I B为定值时,输出电路中集电极电流I C与集-射极间的 电压V CE之间的关系曲线。I B不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:I B 0曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反 偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管 没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1?性能参数:电流放大系数、,集电极-基极反向饱和电流I CBO,集电极-发射极反向饱和电流I CEO。 2.极限参数:集电极最大允许电流I CM、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电 极最大允许耗散功率P CM 。 3.频率参数:共发射极截止频率 f 、特征频率f T 。 2.1.5 三极管的分类三极管的种类很多,分类方法也有多种。分别从材料、用途、功率、频率、制作工艺等方面对 三极管的类型予以介绍。 三、课堂小结1.三极管的结构、类型和电路符号。2.三极管的电流放大作用。 3.三极管三种工作状态的特点。4.三极管的主要参数。 四、课堂思考 P37 思考与练习题1、2、3。

(整理)三极管应用电路和基本放大电路.

三极管应用电路和基本放大电路 2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1) 一、三极管三种基本组态 (2) 二、应用电路 (3) A、偏置使用 (3) B、放大电路应用 (5) 三、射频FET小信号放大器设计 (7) 1、基本概念: (7) 2、基于S-参数和圆图的分析方法 (8) 四、集成中小功率放大器 (9) 附1:容易发生自激的电路形式 (11) 附2 电路分析实例 (11)

一、三极管三种基本组态 共发 共集 共基 特点:共发-对电压电流都有放大,适合制做放大器 共集-电压跟随器 共基-电流继随器 直流工作点选取 交流小信号混和PI 型等效模型 e

二、应用电路 A 、偏置使用 1、有源滤波电路: R1 R2 特点:直流全通,交流对地呈高容性。 使用时可在b 和e 对地接大电容,增强滤波。 2、有源负载电路: Vcc 特点:直流负载很小,交流负载大,提高放大器的Rc 3、恒流源电路 独立电流源 镜像电流源 特点:较大的偏置电压变化,有较小的电流变化

4、电平控制与告警电路 特点:利用导通截至特性,控制电平可调整 5、电流补偿偏置电路 特点:补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时,gm变低导致的Ic变低而改变工作点。

特点:适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。 1、共发放大的形式: ☆发射级接电阻的: 电压放大倍数接近为Rc/Re ☆接有源负载的: 共发有源负载的作用:直流负载很小,交流负载大 以此提高Rc,增大电压放大倍数 电压和电流同时放大的形式只有共发。 2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。 3、级联考虑: 差分放大一般在组合放大的第一级,目的不在提供增益,而是良好的输入性能,如共模抑制比,温度漂移等;(互补型)共集电路(前置隔离级)做为最后一级,可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益,所以采用(有源偏置的)共发放大器。 放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。 互补型共集电路 互补型共集电路特点:作为隔离级,提高动态范围

三极管及放大电路基础教案..

第2章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。 4.理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和集电区,排列方式有NPN和PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电

流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流B I 、集电极电流C I 、发射极电流E I )之间的关系为: C B E I I I +=、B C I I = --β、B C I I ??=β 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CE V 为定值时,输入回路中的基极电流B I 与加在基-射极间的电压BE V 之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2. 输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流B I 为定值时,输出电路中集电极电流C I 与集-射极间的电压CE V 之间的关系曲线。B I 不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:0=B I 曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数:电流放大系数- -β、β,集电极-基极反向饱和电流CBO I ,集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。 2. 极限参数:集电极最大允许电流CM I 、集电极-发射极反向击穿电压CEO BR V )(、集电极最大允许耗散功率CM P 。

三极管基本电路原理和检修

三极管基本电路原理和检修 三极管是三端、电流控制器件。较低的输入阻抗(发射结可等效为一只电阻,需有实实在在的电流流通,三极管才能导通,因而要求信号源有电流输出能力),挑信号源;较高的输出阻抗(挑负载,要求负载阻抗>>电路本身输出阻抗,输出电压降才能落实到负载上)。在Ic受控于Ib的受控区内,工作于可变电阻区,为线性放大器(模拟电路);在Ic不受Ib控制的开关区,为开关电路(数字电路)。 上文中Ic指三极管集电极电流;Ib指三极管基极电流。 1三极管基本工作原理 三极管是个简称,全称为晶体三体管,早期以锗材料制作的为多,因其热稳定性差漏电流(电磁噪声)大而被淘汰,现在应用的都是硅材料晶体三体管。随着电子技术的进步,由三极管分立元件构成的放大器、逻辑电路已近于绝迹,但做为执行电路的末级驱动器件,如直流继电器线圈和风扇的驱动、IGBT的末级驱动(此处三极管仅仅作为开关来应用,如控制风扇的运转、继电器的动作等)等,大部分电路仍然继续采用三极管器件。所以由三极管构成的线性放大器,已经无须多加关注,仅需关注其开关应用即可以了。其原因为,当一片四运放集成电路的价格与单只小功率三极管的价格相接近时,恐怕已经没有人再愿意用数只甚至更加庞大数量的三极管来搭接线性放大器了,从性价比、电路性能、体积等任何一点考虑,三极管都貌似是永远失掉了它的优势。 2电路示例1——原理分析 虽然如此,为了更好地理解由三极管为核心构成的放大或开关电路,我带领大家设计一款最基本的三极管偏置电路,由对此简易电路的分析,找到分析三极管电路原理的关键所在。 已知:供电电源电压Vcc=10V;三极管β=100; 要求:静态Ic=1mA;静态Vc(三极管集电极电压)=5V。可知这是一款简易单电源供电 1

完整版三极管及放大电路原理

测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准, 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒,找基极 大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极(参看图1、图2不难理解它的道理)。 二、PN结,定管型 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头,偏转大 找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (1)对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔TC 极~b极极T红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(顺箭头”,)所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。 以上四项中,最后一项较为重要。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。

三极管的作用:三极管放大电路原理

三极管的作用:三极管放大电路原理 一、放大电路的组成与各元件的作用 Rb和Rc:提供适合偏置--发射结正偏,集电结反偏。C1、C2是隔直(耦合)电容,隔直流通交流。 共射放大电路 Vs ,Rs:信号源电压与内阻; RL:负载电阻,将集电极电流的变化△ic转换为集电极与发射极间的电压变化△VCE 二、放大电路的基本工作原理

静态(Vi=0,假设工作在放大状态) 分析,又称直流分析,计算三极管的电流和极间电压值,应采用直流通路(电容开路)。 基极电流:IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb 集电极电流:IC=ICQ=βIBQ 集-射间电压:VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 动态(vi≠0)分析:

放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现,其实质上是一种能量转换器。 三、构成放大电路的基本原则 放大电路必须有合适的静态工作点:直流电源的极性与三极管的类型相配合,电阻的设置要与电源相配合,以确保器件工作在放大区。输入信号能有效地加到放大器件的输入端,使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化,经三极管放大后的输出信号(如 ic=β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。 电压传输特性和静态工作点 一、单管放大电路的电压传输特性

图解分析法:

输出回路方程: 输出特性曲线: AB段:截止区,对应于输出特性曲线中iB<0的部分。 BCDEFG段:放大区 GHI段:饱和区 作为放大应用时:Q点应置于E处(放大区中心)。若Q点设置C处,易引起载止失真。若Q点设置F处,易引起饱和失真。 用于开关控制场合:工作在截止区和饱和区上。 二、单管放大电路静态工作点(公式法计算)

半导体三极管及放大电路基础

半导体三极管及放大电 路基础 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第二章半导体三极管及放大电路基础 第一节学习要求 第二节半导体三极管 第三节共射极放大电路 第四节图解分析法 第五节小信号模型分析法 第六节放大电路的工作点稳定问题 第七节共集电极电路 第八节放大电路的频率响应概述 第九节本章小结 第一节学习要求 (1)掌握基本放大电路的两种基本分析方法--图解法与微变等效电路法。会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的影响和分析波形失真等;会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。 (2)熟悉基本放大电路的三种组态及特点;掌握工作点稳定电路的工作原理。 (3)掌握频率响应的概念。了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。 第二节半导体三极管(BJT) BJT是通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起的器件,由于PN结之间的相互影响,使BJT表现出不同 于单个 PN结的特性而具有电流放大,从而使PN结的应 用发生了质的飞跃。本节将围绕BJT为什么具有电流放 大作用这个核心问题,讨论BJT的结构、内部载流子的 运动过程以及它的特性曲线和参数。 一、BJT的结构简介 BJT又常称为晶体管,它的种类很多。按照频率分,有高频管、低频管;按照功率分,有小、中、大功

率管;按照半导体材料分,有硅管、锗管;根据结构不同,又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看,BJT都有三个电极,如图所示。 图是NPN型BJT的示意图。它是由两个 PN结的三层半导体制成的。中间是一块很薄的P型半导体(几微米~几十微米),两边各为一块N型半导体。从三块半导体上各自接出的一根引线就是BJT的三个电极,它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c,对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。虽然发射区和集电区都是N 型半导体,但是发射区比集电区掺的杂质多。在几何尺寸上,集电区的面积比发射区的大,这从图也可看到,因此它们并不是对称的。 二、BJT的电流分配与放大作用 1、BJT内部载流子的传输过程 BJT工作于放大状态的基本条件:发射结正偏、集电结反偏。 在外加电压的作用下, BJT内部载流子的传输过程为: (1)发射极注入电子 由于发射结外加正向电压V EE,因此发射结的空间电荷区变窄,这时发射区的多数载流子电子不断通过发射

实验二 三极管基本放大电路(指导书)

实验二三极管基本放大电路 一、实验目的 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 掌握放大器电压放大倍数、及最大不失真输出电压的测试方法。 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 共射放大电路既有电流放大,又有电压放大,故常用于小信号的放大。改变电路的静态工作点,可调节电路的电压放大倍数。而电路工作点的调整,主要是通过改变电路参数来实现,负载电阻R L的变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。该电路输入电阻居中,输出电阻高,适用于多级放大电路的中间级。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时V0的负半周将被削底;如工作点偏低易产生截止失真,即V0的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一不定期的V i,检查输出电压V0的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。工作点偏高或偏低不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。 图2-1 基本放大电路实验图 三、实验内容与步骤 1.调整静态工作点:按图连线,然后接通12V电源,调节信号发生器的频率和幅值调切旋 钮,使之输出f=1000Hz,Ui=10mV的低频交流信号,然后调节电路图中Rp1和Rp2使放大器输出波形幅值最大,又不失真。 2.去掉输入信号(最好使输入端交流短路),测量静态工作点(Ic,U ce,U be) 3.测量电压放大倍数:重新输入信号,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述二种 情况下的U0值(加入信号和无信号),此时的U0和U i相位相反。 4.测量幅频频特性曲线:保持输入信号的幅度不变,改变信号源频率f,按照下面的的频率 要求逐点测出相应的输出电压U0,记入下表,并且画出幅频特性曲线。

三极管作为开关电路的设计及应用

第一节基本三极管开关基本电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一 些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极 管主电流的回路上, Vcc R ID R D 2 图1基本的三极管开关 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open)与闭合(closed)动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三 极管乃胜作于截止(cut off)区。 同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。838 电子一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械 开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整 个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集 电极电流应该为:

三极管放大电路及其分析方法

三极管电路放大电路及其分析方法 一、教学要求 1.重点掌握的内容 (1)放大、静态与动态、直流通路与交流通路、静态工作点、负载线、放大倍数、输入电阻与输出电阻的概念; (2)用近似计算法估算共射放大电路的静态工作点; (3)用微变等效电路法分析计算共射电路、分压式工作点稳定电路的电压放大倍数A u和A us,输入电阻R i和输出电阻R0。 2.一般掌握的内容 (1)放大电路的频率响应的一般概念; (2)图解法确定共射放大电路的静态工作点,定性分析波形失真,观察电路参数对静态工作点的影响,估算最大不失真输出的动态范围; (3)三种不同组态(共射、共集、共基)放大电路的特点; (4)多级放大电路三种耦合方式的特点,放大倍数的计算规律。 3.一般了解的内容 (1)共射放大电路f L、f H与电路参数间的定性关系,波特图的一般知识。多级放大电路与共射放大电路频宽的定性分析; (2)用估算法估算场效应管放大电路静态工作点的方法。 二.内容提要 1.共射接法的两个基本电路 共射放大电路和分压式工作点稳定电路是模拟电路中最基本的单元电路。学习这两种基本电路的分析方法是学习比较复杂的模拟电路的基础。 2.两种基本分析方法——图解法和微变等效电路法 在“模拟电路”中,三极管是非线性元件,因此不能简单地采用“电路与磁路”课中线性电路地分析方法。图解法和微变等效电路法就是针对三极管非线性的特点而采用的分析方法。 3.放大电路的三种组态——共射组态、共集组态和共基组态 由于放大电路输入、输出端取自三极管三个不同的电极,放大电路有三种组态——共射组态、共集组态和共基组态。由于组态的不同,其放大电路反映出的特性是不同的。在实际中,可根据要求选择相应组态的电路。 4.两种放大元件组成的放大电路——双极型三极管放大电路和场效应管放大电路 一般来说,双极性三极管是一种电流控制元件,它通过基极电流i B的变化控制集电极电流I c的变化。而场效应管是一种电压控制元件,它通过改变栅源间的电压u GS来控制漏极电流i D的变化;其次,双极性三极管的输入电阻较小,而场效应管的输入电阻很高,静态时栅极几乎不取电流。由于它们性能和特点的不同,可根据要求选用不同元件组成的放大电路。 5.多级放大电路的三种耪合方式——阻容耦合、直接耦合和变压器耦合 将多级放大电辟连接起来的时候,就出现了级与级之间的耦合方式问题。通过电阻和电容将两级放大电路连接起来的方式称为阻容耦合。由于电容的作用,

三极管常用应用电路

三极管常用电路 1.三极管偏置电路_固定偏置电路 如上图为三极管常用电路中的固定偏置电路:Rb的作用是用来控制晶体管的基极电路Ib,Ib称为偏流,Rb称为偏流电阻或偏置电阻.改变Rb的值,就可以改变Ib的大小.图中Rb 固定,称为固定偏置电阻. 这种电路简单,使用元件少,但是由于晶体管的热稳定性差,尽管偏置电阻Rb固定,当温度升高时,晶体管的Iceo急剧增加,使Ie也增加,导致晶体管工作点发生变化.所以只有在温度变化不大,温度稳定性不高的场合才用固定偏置电路 2.三极管偏置电路_电压负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的电压负反馈偏置电路:晶体管的基极偏置电阻接于集电极. 这个电路好象与固定偏置电路在形式上没有多大差别,然而正是这一点,恰恰起到了自动补偿工作点漂移的效果.从图中可见,当温度升高时,Ic增大,那么Ic上的压降也要增大,使得Uce下降,通过Rb,必然Ib也随之减小,Ib的减小导致Ic的减小,从而稳定了Ic,保证了

Uce基本不变. 这个过程,称为负反馈过程,这个电路就是电压负反馈偏置电路. 2.三极管偏置电路_分压式电流负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的分压式电流负反馈偏置电路:这个电路通过发射极回路串入电阻Re和基极回路由电阻R1,R2的分压关系固定基极电位以稳定工作点,称为分压式电流负反馈偏置电路.下面分析工作点稳定过程. 当温度升高,Iceo增大使Ic增加.Ie也随之增加.这时发射极电阻Re上的压降Ue=Ie*Re 也随之升高.由于基极电位Ub是固定的,晶体管发射结Ube=Ub-Ue,所以Ube必然减小,从而使Ib减小,Ic和Ie也就减小了. 这个过程与电压负反馈类似,都能起到稳定工作点的目的.但是,这个电路的反馈是Ue=Ie*Re,取决于输出电流,与输出电压无关,所以称电流负反馈. 在这个电路中,上,下基极偏置电阻R1,R2的阻值适当小些,使基极电位Ub主要由它们的分压值决定.发射极上的反馈电阻Re越大,负反馈越深,稳定性越好.不过Re太大,在电源电压不变的情况下,会使Uce下降,影响放大,所以Re要选得适当. 如果输入交流信号,也会在Re上引起压降,降低了放大器的放大倍数,为了避免这一点,Re 两端并联了一个电容Ce,起交流旁路作用. 这种电路稳定性好,所以应用很广泛. 一、采用仪表放大器还是差分放大器 尽管仪表放大器和差分放大器有很多共性,但设计过程的第一步应当是选择使用何种类型的放大器。

半导体三极管及其放大电路练习及答案

半导体三极管及其放大电路 一、选择题 1.晶体管能够放大的外部条件是_________ a 发射结正偏,集电结正偏 b 发射结反偏,集电结反偏 c 发射结正偏,集电结反偏 答案:c 2.当晶体管工作于饱和状态时,其_________ a 发射结正偏,集电结正偏 b 发射结反偏,集电结反偏 c 发射结正偏,集电结反偏 答案:a 3.对于硅晶体管来说其死区电压约为_________ a 0.1V b 0.5V c 0.7V 答案:b 4.锗晶体管的导通压降约|UBE|为_________ a 0.1V b 0.3V c 0.5V 答案:b 5. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为 0.06mA,3.66mA 和 3.6mA 。则该管的β为_____ a 40 b 50 c 60 答案:c 6.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能_________ a 越好 b 越差 c 无变化 答案:a 7.与锗晶体管相比,硅晶体管的温度稳定性能_________ a 高 b 低 c 一样 答案:a 8.温度升高,晶体管的电流放大系数 ________ a 增大 b 减小 c 不变 答案:a 9.温度升高,晶体管的管压降|UBE|_________ a 升高 b 降低 c 不变 答案:b 10.对 PNP 型晶体管来说,当其工作于放大状态时,_________ 极的电位最低。 a 发射极 b 基极 c 集电极 答案:c 11.温度升高,晶体管输入特性曲线_________ a 右移 b 左移 c 不变 答案:b 12.温度升高,晶体管输出特性曲线_________ a 上移 b 下移 c 不变 答案:a 12.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔_________ a 不变 b 减小 c 增大 答案:c 12.晶体管共射极电流放大系数β与集电极电流Ic的关系是_________ a 两者无关 b 有关 c 无法判断 答案:a 15. 当晶体管的集电极电流Icm>Ic时,下列说确的是________ a 晶体管一定被烧毁 b 晶体管的PC=PCM c 晶体管的β一定减小 答案:c

三极管放大电路基本原理

三极管放大电路基本原理 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。 以NPN型硅三极管为例,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。 三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因: 首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必 须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小

的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。 另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前。 但是在实际使用中要注意,在开关电路中,饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度,饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和,远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度。对于PNP型三极管,分析方法类似,不同的地方就是电流方向跟NPN 的刚好相反,因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里

三极管基本电路总结

1.共射极电路:共射极的放大倍数较大,输入输出电阻也较大,适合作为多级放 大电路的输入级而不适合作为输出级.但是由于基极与集电极的结电容受密勒 效应的影响,高频特性较差,因此适用于低频功率放大. 2.共基极电路:由于共基极电路的输入电阻很小,且输出电阻较大,因此很少用 共基极电路进行放大.但是由于其基极接地,使得基极和集电极的结电容不受 密勒效应的影响,因此常用于高频放大或与集电极电路组成宽带放大电路,例 如用于视频信号放大等. 3.共集电极电路:共集电极电路的电压增益为1,常用作电压跟随器,此外,由于 其输入电阻很大,输出电阻很小,带负载能力很强,因此可用作阻抗变换及作为 多级放大电路的输出级.例如互补推挽输出级就是采用共集电极作为输出级. shuijian 发表于 2006-5-13 12:47:00 共集放大电路具有很多的优良特性,比如输入阻抗高,输出阻抗低,而且具有电压跟随特性,因此常用来作为多级放大电路的输出级,典型的应用就是在运放电路 里的互补推挽输出.下面我们来具体分析共集放大电路的中频区特性,见图: 由图可计算出电压放大倍数为:Au=(1+β)Rl'/[rbe+(1+β)Rl']≈1 其中,Rl'=R3//R4 ---------由此可以看出共集放大具有电压 跟随特性. 输入电阻ri=R1//[rbe+(1+β)Rl']

其中rbe为基-射电阻,计算方法为rbe=rbb'+(1+β)Vt/Ie (也可查手册得到,一般为1-2kohm) Vt常温取26mV ---------由上面的式子可以看出共集的输入阻抗很高 输出电阻ro=rce//[(R1+rbe)/(1+β)]≈(R1+rbe)/(1+β) --------由上面的式子可以看出共集的输出阻抗很低约几十欧到几k 这里由于采用的是固定偏置,因而比较大,如果采用分压偏置,输出阻抗会更小.另外为计算方便,这里没有考虑信号源内阻. 具体计算过程可根据中频区放大电路的微变等效电路计算. 下面是该电路的输入输出波形,从输入输出波形可以看出共集电路具有电压跟随特性. By shuijian shuijian 发表于 2006-5-12 23:36:00 三极管共基电路与共射的分析类似,只是输入输出的电压信号同相,对于参数 相同的电路,其电压增益相同.但是由于输入阻抗低,一般很少用.见图:

三极管与放大电路基础教案..

第 2 章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。 4.理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引 导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个 PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和集电区,排列方式有NPN和 PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电

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流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流( 基极电 流 I B、集电极电 流 I C、发射极电 流 I E ) 之间的关系 为: I E I B I C 、I C、I C I B I B 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安 特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集- 射极之间的电压V CE为定值时,输入回路中的基极电流I B与加 在基 - 射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流I B为定值时,输出电路中集电极电流I C与集 - 射极间的 电压 V CE之间的关系曲线。I B不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区: I B 0 曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反 偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状 态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。 三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数:电流放大系数、,集电极 - 基极反向饱和电流I CBO,集电极 - 发射极反向饱和电流I CEO。 2. 极限参数:集电极最大允许电流I CM、集电极 - 发射 极反向击穿电压V(BR ) CEO、集电

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