三极管中复杂电路等效电阻计算R2作用,可以出掉吗?


第 5 章 三极管及基本放大电路
半导体三极管是一种最重要的半导体器件。 它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃 发展。场效应管是一种较新型的半导体器件,现在已被广泛应用于放大电路和数字电路中。 本章介绍半导体三极管、绝缘栅型场效应管以及由它们组成的基本放大电路。


半导体三极管简称为晶体管。它由两个 PN 结组成。由于内部结构的特点,使三极管表 现出电流放大作用和开关作用,这就促使电子技术有了质的飞跃。本节围绕三极管的电流放 大作用这个核心问题来讨论它的基本结构、工作原理、特性曲线及主要参数。 5.1.1 三极管的基本结构和类型

三极管的种类很多,按功率大小可分为大功率管和小功率管;按电路中的工作频率可分 为高频管和低频管;按半导体材料不同可分为硅管和锗管;按结构不同可分为 NPN 管和 PNP 管。无论是 NPN 型还是 PNP 型都分为三个区,分别称为发射区、基区和集电区,由三个区各 引出一个电极,分别称为发射极(E) 、基极(B)和集电极(C) ,发射区和基区之间的 PN 结 称为发射结,集电区和基区之间的 PN 结称为集电结。其结构和符号见图 5-1,其中发射极箭 头所示方向表示发射极电流的流向。在电路中,晶体管用字符 T 表示。具有电流放大作用的 三极管,在内部结构上具有其特殊性,这就是:其一是发射区掺杂浓度大于集电区掺杂浓度, 集电区掺杂浓度远大于基区掺杂浓度;其二是基区很薄,一般只有几微米。这些结构上的特 点是三极管具有电流放大作用的内在依据。

图 5-1 两类三极管的结构示意图及符号 5-1

5.1.2 三极管的电流分配关系和放大作用 现以 NPN 管为例来说明晶体管各极间电流分配关系 mA 及其电流放大作用,上面介绍了三极管具有电流放大用 的内部条件。为实现晶体三极管的电流放大作用还必须 IB RC T μ A 具有一定的外部条件,这就是要给三极管的发射结加上 VCC IE 正向电压,集电结加上反向电压。如图 5-2,VBB 为基极 RB 电源,与基极电阻 RB 及三极管的基极 B、发射极 E 组成 V mA VBB 基极――发射极回路(称作输入回路),VBB 使发射结正 BB 偏,VCC 为集电极电源,与集电极电阻 RC 及三极管的集 电极 C、发射极 E 组成集电极――发射极回路(称作输 图 5-2 共发射极放大实验电路 出回路) CC 使集电结反偏。图中,发射极 E 是输入输 ,V 出回路的公共端,因此称这种接法为共发射极放大电路, 改变可变电阻 RB, 测基极电流 IB, 集电极电流 IC 和发射结电流 IE,,结果如表 5-1。

从实验结果可得如下结论: (1)IE = IB + IC 。此关系就是三极管的电流分配关系,它符合基尔霍夫电流定律。 (2)IE 和 IC 几乎相等,但远远大于基极电流 IB.,从第三列和第四列的实验数据可知 IC 与 IB 的比值分别为:

IB 的微小变化会引起 IC 较大的变化,计算可得:

计算结果表明,微小的基极电流变化,可以控制比之大数十倍至数百倍的集电极电流的 变化,这就是三极管的电流放大作用。 ? 、β 称为电流放大系数。 通过了解三极管内部载流子的运动规律,可以解释晶体管的电流放大原理。本书从略。 5.1.3 三极管的特性曲线 三极管的特性曲线是用来表示各个电极间电压和电流之间的相互关系的,它反映出三 极管的性能,是分析放大电路的重要依据。特性曲线可由实验测得,也可在晶体管图示仪 上直观地显示出来。 1.输入特性曲线 晶体管的输入特性曲线表示了 VCE 为参考变量时,IB 和 VBE 的关系。

图 5-3 是三极管的输入特性曲线,由图可见,输入特 VCE≥1V 60 性有以下几个特点: 40 (1) 输入特性也有一个“死区” 。在“死区”内,VBE 20 虽已大于零,但 IB 几乎仍为零。当 VBE 大于某一值后,IB 0 0.2 0.4 0.6 0.8 VBE(V) 才随 VBE 增加而明显增大。和二极管一样,硅晶体管的死 区电压 VT(或称为门槛电压)约为 VCE >1V 后,IB 无明显改变了。晶体管工作在放大状态时,VCE 总是大于 1V 的(集电结反偏) ,因此 常用 VCE≥1V 的一条曲线来代表所有输入特性曲线。 2.输出特性曲线 晶体管的输出特性曲线表示以 IB 为参考变量时,IC 和 VCE 的关系,即:

图 5-4 是三极管的输出特性曲线,当 IB 改变时, 5 80μA 可得一组曲线族, 由图可见, 输出特性曲线可分放大、 4 放 60μA 截止和饱和三个区域。 3 大 40μA (1) 截止区 :IB = 0 的特性曲线以下区域称为 2 区 20μA 截止区。在这个区域中,集电结处于反偏,VBE≤0 发 1 IB=0 截止区 射结反偏或零偏,即 VC>VE

楼主,您好!我结合您的问题说一下我的看法吧。

最复杂的电路也是由最简单的电路组成的,模拟电路的基本单元就是由三极管,MOS管,二极管,R,L,C这几个基本元器件组成的。

要想真正弄懂模拟电路里面的复杂电路,还是要分以下几步的。

(1)精通“电路分析”。也就是精通KCL,KVL这两个基本定律,进一步延伸的还包括戴维南等效,叠加定理。深刻了解 电容,电感的U-I特性,从数学的角度区分析他们的工作机理。还要精通电路的时域分析以及正弦稳态电路的相量分析法。最重要的还有傅里叶变换以及拉普拉斯变换(这两个变换非常重要)

(2)精通“三极管”的工作原理。包括三极管的共集,共射,共基的最基本的电路分析,理解三极管满足叠加定理的原因。会自己画出三极管电路的小信号等效电路。能够计算三极管的动态参数,包括交流放大倍数,输入电阻,以及输出电阻。最好能够把共集放大电路的输入回路,以及输入回路的U-I特性曲线记住,这样分析起来比较方便。会用直流负载线的方法计算三极管放大电路。

(3)在会计算三极管的共集放大电路的动态参数的基础上,进一步的分析三极管的多级放大电路。最后能够利用自动控制领域的拉式变换的零极点 分析放大电路的 稳定性。这一系列走下来 你的模电就能学的差不多了。然后也就能看懂复杂的模拟电路的电路图了。

希望我的回答能够帮助到楼主。谢谢!

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