2.输出特性 当。不变时，输出回路中的电流1c与电压Uc之间的关系曲线称为输出特性，即 c=f(Uce)帝数 输出特性曲线可以划分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。 /m4 -80 mA 60d 大 40A 区 20A 图135三极管的输出特性 (1)截止区 在图中 般将=0的一条曲线的以下部分即≤0的区域称为截止区。此时 也近似为零。 由于各极电流都基本上等于零，所以三极管处于截止状态，没有放大作 用 对NPN三极管，当Ue<0、U<0时，集电结和发射结均处于反向偏置状态， 发射区不再向基区注入电子，则三极管处于截止状态。 (2)放大区 在图中曲线比较平坦的区域称为放大区，表示当一定时， Ic的值基本上不随 :而变化。在这个区域内，当基极电流发生微小的变化量△，集电极的电流将产生较 大的变化量△Ic。体现了三极管的电流放大作用。 对于NPN三极管，工作在放大区时，U≥0.7V、Uac<0,此时发射结正向 偏置，集电结反向偏置。 (3)饱和区 在图中曲线靠近纵轴附近，各条输出特性曲线的上升部分区域称为饱和区。在这个 区域，不同值的各条特性曲线几乎重叠在一起，即当Uc较小时，管子的集电极电流 Ic基本上不随基极电流而变化，这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用。 一般认为Ua=U(即U=0)时， 二极答外干临界和状态，当了时积 为过饱和。三极管饱和时的管压降用U。表示，称为饱和压降。在深度饱和时，小功率 硅管的Us<0.3V. 对NPN三极管，工作在饱和区时，UBE>0、Uac>0,即发射结和集电结都处于 正向偏置状态。 1,3.5三极管的主要参数 1。电流放大系数 (1)共射交流电流放大系数B 体现共射极接法之下的电流放大作用，它定义为集电极电流与基极电流变化量之 比，即
2. 输出特性 当 IB不变时, 输出回路中的电流ＩＣ与电压ＵＣＥ之间的关系曲线称为输出特性, 即 IC = f (UCE ) IB =常数 输出特性曲线可以划分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。 图 1 - 35 三极管的输出特性 (1) 截止区 在图中，一般将 IB＝０的一条曲线的以下部分即 IB≤０的区域称为截止区。此时Ｉ Ｃ也近似为零。由于各极电流都基本上等于零, 所以三极管处于截止状态，没有放大作 用。 对ＮＰＮ三极管，当ＵＢＥ＜０、ＵBC＜０时，集电结和发射结均处于反向偏置状态， 发射区不再向基区注入电子，则三极管处于截止状态。 (2) 放大区 在图中曲线比较平坦的区域称为放大区，表示当 IB 一定时，ＩＣ的值基本上不随Ｕ CE 而变化。在这个区域内，当基极电流发生微小的变化量ΔIB，集电极的电流将产生较 大的变化量ΔＩＣ。体现了三极管的电流放大作用。 对于ＮＰＮ三极管，工作在放大区时，ＵＢＥ≥０.７V、ＵＢＣ＜０，此时发射结正向 偏置， 集电结反向偏置。 (3) 饱和区 在图中曲线靠近纵轴附近, 各条输出特性曲线的上升部分区域称为饱和区。在这个 区域，不同 IB值的各条特性曲线几乎重叠在一起，即当ＵＣＥ较小时，管子的集电极电流 ＩＣ基本上不随基极电流 IB 而变化，这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用。 一般认为ＵCE＝ＵBE（即ＵCB＝０）时，三极管处于临界饱和状态，当ＵCE＜ＵBE 时称 为过饱和。三极管饱和时的管压降用ＵCES 表示，称为饱和压降。在深度饱和时，小功率 硅管的ＵCES ＜ ０.３V。 对 NPN 三极管，工作在饱和区时，ＵＢＥ＞０、ＵＢＣ＞０，即发射结和集电结都处于 正向偏置状态 。 1.3.5 三极管的主要参数 1. 电流放大系数 (1) 共射交流电流放大系数β β体现共射极接法之下的电流放大作用，它定义为集电极电流与基极电流变化量之 比，即 UCE 5 10 15 / V 0 1 2 3 4 饱 和 区 截止区 IB＝80 A 60 A 放 大 区 IC / mA 40 A 20 A 0 A
(2)共发射极直流电流放大系数B 忽略穿透电流时，B近似等于集电极电流与基极电流的直流量之比，即 B (3)共基极交流电流放大系数a α体现共基极接法下的电流放大作用，它定义为集电极电流与发射极电流变化量之 比，即 a Alc △LE (4)共基极直流电流放大系数a 在忽略反向饱和电流Ic时，：近似等于集电极电流与发射极电流的直流量之比 显然B与B,a与a其意义是不同的，但是在多数情况下B≈B,a≈a。所以今 后将不再严格区分B与B,a与a。 (5)B与a的关系 可以证明：B=△ A1./△。 Aln Nle-Alc1-AIc/AIe-1-a 2.极间反向电流 (1)集电极-基极反向饱和电流1 它表示当e极开路时，c、b之间的反向电流，测量电路如图1-36(a)所示。 (2)集电极-发射极穿透电流m 它表示当b极开路时，c、e之间的电流，测量电路如图1-36(b)所示 a)I (6) 图1-36三极管极间反向电流的测量 3.极限参数 三极管极限参数是指使用时不得超过的限度，以保证工作安全和工作性能的正常， 囊提大伦许电流三极管的值就要下降，使三极管性能下降，刻图1-7所 (1)集电极最大 示。一般定义当B值下降为正常的2/3时，Ic=IcM
=常数 = UCE B C I I (2) 共发射极直流电流放大系数β 忽略穿透电流 ICEO时，β近似等于集电极电流与基极电流的直流量之比，即 B C I I − (3) 共基极交流电流放大系数α α体现共基极接法下的电流放大作用，它定义为集电极电流与发射极电流变化量之 比，即 E C I I = (4) 共基极直流电流放大系数 − 在忽略反向饱和电流ＩＣＢＯ时， − 近似等于集电极电流与发射极电流的直流量之比， 即 E C I I − 显然β与 − ，α与 − 其意义是不同的，但是在多数情况下β≈ − ，α≈ − 。所以今 后将不再严格区分β与 − ，α与 − 。 (5) β 与α的关系 可以证明： − = − = − = = 1 / 1 / C E C E E C C B C I I I I I I I I I 2. 极间反向电流 （1）集电极-基极反向饱和电流 ICBO 它表示当 e 极开路时，c、b 之间的反向电流，测量电路如图 1-36(a)所示。 (2) 集电极-发射极穿透电流 ICEO 它表示当 b 极开路时，c、e 之间的电流，测量电路如图 1-36(b)所示。 图 1 - 36 三极管极间反向电流的测量 3. 极限参数 三极管极限参数是指使用时不得超过的限度，以保证工作安全和工作性能的正常。 (1)集电极最大允许电流ＩCM 当集电极电流过大时，三极管的β值就要下降，使三极管性能下降，如图 1-37 所 示。一般定义当β值下降为正常的 2/3 时，ＩＣ=ＩＣＭ。 A (a) ICBO ICBO A ICEO (b) ICEO
图1-37B与关系曲线 (2)集电极最大允许功率损耗Pcw 当三极管工作时，管子两端电压为Uc,集电极电流为Ic,因此集电极损耗的功 率为P=1cU。集电极消耗的能量使管子温度升高，令三极管性能恶化，甚至损坏， 因此应加以限制 将Ic与Uc的乘积等于B的各点连接起来，得到双曲线如图1-38所示。曲线下方乃 <B区域为安全区；上方>B区域为过耗区，易烧坏管子。 le/mA .=02 图1-38三极管的安全工作区 4.反向击穿电压 表示外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压，如果超过这个限制，则管子可 能被击穿甚至损坏，反向击穿电压主要有： BUm一一发射极开路时，集电极-基极间的反向击穿电压。 B Uco 一基极开路时，集电极-发射极间的反向击穿电压。 根据给定的极限参数a、A和BU,可以在三极管输出特性曲线上画出三极管 的安全工作区，如图1-38所示。 本章节的教学重点、难点： 掌握三极管的输入特性和输出特性， 教学方法、教学手段： PPT结合板书 作业、讨论题、思考题：
图 1 - 37 β与 IC关系曲线 (2) 集电极最大允许功率损耗ＰＣＭ 当三极管工作时, 管子两端电压为ＵＣＥ, 集电极电流为ＩＣ, 因此集电极损耗的功 率为 C CUCE P = I 。集电极消耗的能量使管子温度升高，令三极管性能恶化，甚至损坏， 因此应加以限制。 将ＩＣ与ＵＣＥ的乘积等于 PCM的各点连接起来，得到双曲线如图 1-38 所示。曲线下方 PC ＜PCM 区域为安全区 ；上方 PC＞PCM区域为过耗区，易烧坏管子。 图 1 - 38 三极管的安全工作区 4. 反向击穿电压 表示外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压，如果超过这个限制，则管子可 能被击穿甚至损坏，反向击穿电压主要有： ＢＵC BO——发射极开路时, 集电极-基极间的反向击穿电压。 ＢＵC EO——基极开路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。 根据给定的极限参数 ICM 、PCM 和ＢＵCEO，可以在三极管输出特性曲线上画出三极管 的安全工作区，如图 1-38 所示。 本章节的教学重点、难点： 掌握三极管的输入特性和输出特性。 教学方法、教学手段： PPT 结合板书 作业、讨论题、思考题： O I C I B＝ 0.2 mA 0 10 20 30 40 50 IC / mA 10 20 30 UCE / V 过 流 区 0.8 1.0 0.6 0.4 过 压 区 过 损 耗 区 安 全 区工 作 区
参考资料： 《模拟电子基础》童诗白高等教有出版社 《模拟电子技术基础教程》邓汉馨高等教育出版社 讲授章节 第二章三极管及放大电路 授课时数 2学时 教学目的： 熟悉共发射极放大电路的组成及工作原理 教学内容（讲授提纲） 2.1放大电路工作原理 所谓放大，表面看来是将信号的幅度由小增大，但在电子技术中，放大的本质是实 现能量的控制。 般输入信号的能量较微弱，不足以 动负载，因此需要 放大由路中 另外提供 个电源，由能量较小的输入信号控制这个电源，使之输出较大的能量，推动 负载。这种小能量对大能量的控制作用就是放大作用。 三极管的基极电流对集电极电流有控制作用，利用这一特性，可以组成三极管放大 电路。下面以NPN型三极管共射放大电路为例，分析其工作原理。 2.1.1放大电路的组成原理 图2-1是一个单管共射放大电路，三极管V是放大电路的核心，担负着放大作用。 为使三极管工作在放大区，发射结应正向偏置，集电结反向偏置。 + .①上 -1 图2-1共发射极基本放大电路 1.电路组成 ①么为信号源，R为信号源内阻。么提供放大电路的输入信号。 ②么是基极直流电源，R是基极电阻。它们为三极管的发射极提供正向偏置电压，并 在回路中保持一定的直流电流。 是集电极直流电源。它为输出信号提供能量，同时使集电结反向偏置 ④是集电极负载电阻。”集电极电流通过，从而将电流的变化转换为集电极电压 的变化，然后输出。 ⑤G、 ☑为耦合电容。其作用是使交流信号顺利通过，同时隔断直流成分，使放大器 与输入和输出端均无直流联系
参考资料： 《模拟电子基础》 童诗白 高等教育出版社 《模拟电子技术基础教程》 邓汉馨 高等教育出版社 讲授章节 第二章 三极管及放大电路 授课时数 2 学时 教学目的： 熟悉共发射极放大电路的组成及工作原理 教 学 内 容（讲授提纲） 2.1 放大电路工作原理 所谓放大，表面看来是将信号的幅度由小增大，但在电子技术中，放大的本质是实 现能量的控制。一般输入信号的能量较微弱，不足以推动负载，因此需要在放大电路中 另外提供一个电源，由能量较小的输入信号控制这个电源，使之输出较大的能量，推动 负载。这种小能量对大能量的控制作用就是放大作用。 三极管的基极电流对集电极电流有控制作用，利用这一特性，可以组成三极管放大 电路。下面以 NPN 型三极管共射放大电路为例，分析其工作原理。 2.1.1 放大电路的组成原理 图 2-1 是一个单管共射放大电路，三极管 V 是放大电路的核心，担负着放大作用。 为使三极管工作在放大区，发射结应正向偏置，集电结反向偏置。 图 2-1 共发射极基本放大电路 1. 电路组成 ① Us 为信号源,Rs为信号源内阻。Us提供放大电路的输入信号。 ② UBB 是基极直流电源，Rb 是基极电阻。它们为三极管的发射极提供正向偏置电压，并 在回路中保持一定的直流电流。 ③ UC C 是集电极直流电源。它为输出信号提供能量，同时使集电结反向偏置。 ④ Rc 是集电极负载电阻。集电极电流 ic 通过 Rc ，从而将电流的变化转换为集电极电压 的变化，然后输出。 ⑤ C1 、 C2 为耦合电容。其作用是使交流信号顺利通过，同时隔断直流成分，使放大器 与输入和输出端均无直流联系。 Uo ＋ － － ＋ Ui Us Rs Rb C1 Rc ＋ ＋ UBB V UCC ＋ C2 RL －
2.工作原理 在放大电路的输入端电压发生微小变化△，则三极管基极与发射极之间的电压也 立A △ic流过集 电极负载电阻尼，使电阻上的电压降△：R发生变化，导致集电极电压也发生变化， 产生△z。由图2-1可见，集电极电压就是输出电压，因此输出△o=△x。实 现对输入电压变化量△，的放大。 图2-1电路采用两个电源，既不经济，也使电路的稳定性受影响，因此可改为图2- 所示单电源的连接方法。 - D 图2一2单电源共发射极放大电路 2.1.2直流通路和交流通路 由前面的分析可知，放大电路中既有直流信号，也有交流信号。电路中的电抗元件 (如耦合电容G、 G),他们对直流信号和交流信号呈现的阻抗是不同的。 ①电容的阻抗Xc=C 对于直流信号，电容相当与开路：对于交流信号，电容相当于短路。 ②电感的阻抗X,=l 对于直流信号，电感相当于短路：对于交流信号，电感相当于开路。 ③理想电压源（如k)。其内阻为零，电压恒定不变，对于交流信号，其呈现的阻抗为 零，相当于短路。 根据以上分析，可画出图2-2电路的直流通路和交流通路，如图2-3()、(6)所 示。 o+U (a)直流通路 ()交流通路 图2·3基本共e极电路的交、直流通路
2. 工作原理 在放大电路的输入端电压发生微小变化△ui，则三极管基极与发射极之间的电压也 将随之变化，产生△uBE ，由此引起基极电流产生相应的变化，得到△iB 。基极电流的 变化引起集电极电流发生比较大的变化，电流的变化量△iC = β △iB 。 △iC 流过集 电极负载电阻 Rc ，使电阻上的电压降△iC Rc 发生变化，导致集电极电压也发生变化， 产生△uCE 。由图 2-1 可见，集电极电压就是输出电压 ，因此输出△ uO = △ uCE 。实 现对输入电压变化量△ui的放大。 图 2-1 电路采用两个电源，既不经济，也使电路的稳定性受影响，因此可改为图 2-2 所示单电源的连接方法。 图 2 – 2 单电源共发射极放大电路 2.1.2 直流通路和交流通路 由前面的分析可知，放大电路中既有直流信号，也有交流信号。电路中的电抗元件 （如耦合电容 C1 、 C2），他们对直流信号和交流信号呈现的阻抗是不同的。 ①电容的阻抗 C XC 1 = 对于直流信号，电容相当与开路；对于交流信号，电容相当于短路。 ②电感的阻抗 XL =L 对于直流信号，电感相当于短路；对于交流信号，电感相当于开路。 ③理想电压源（如 UCC ）。其内阻为零，电压恒定不变，对于交流信号，其呈现的阻抗为 零，相当于短路。 根据以上分析，可画出图 2-2 电路的直流通路和交流通路，如图 2 - 3(a)、(b)所 示。 图 2 – 3 基本共 e 极电路的交、直流通路 (b) 交 流 通 路 Rb Rc ＋UCC Uo ＋ － Us Rs Rb Rc ＋ RL (a) 直流通路 －