当前课程知识点：模拟电子技术基础(基础部分) > 第一部分 > 2.10晶体三极管的放大原理 > 2.10晶体三极管的放大原理
从三极管的结构上我们已经知道
它的发射区
多数载流子的浓度很高
基区做得很薄
而且多子的浓度很低
集电区面积很大
但是只有它的内部的
这样一个结构是不够的
我们必须加上合适的外部条件
三极管才能够放大
晶体三极管的放大原理
晶体三极管放大的外部条件
有两条
一条叫做发射结正偏
确切的说就是发射结UBE
要大于开启电压Uon
再有一条就是集电结反偏
在电路里怎么去实现它的
这是它基本电路
首先我们看
在这里有一个直流源VBB
VBB的极性是正端
要接到它的基极
负端要接到它的发射极
VBB应该大于Uon
所以这样它的发射结正偏
UBE大于Uon
在这个回路里边
还有一个Rb电阻
这个Rb电阻
是为了限制回路的电流的
任何的PN结
在它正向偏置的时候
一定要有限流的电阻
来限制结的电流不要因为电流过大
结温升过高而损坏
第二个条件呢
是集电结反偏
我们看在这里
就是它的CB要大于零
CB之间的电压要大于零
这而象征性的画了一个VCC
是由两节源构成的
来区别VBB
也就是说这个源
比这个源明显的高
从而使得集电极电位
要高于基极电位
这样使得集电结反偏
另外在晶体管的c e
这个回路里边
还有一个电阻
就是RC
这个电阻在放大电路里边
起着很重要的作用
它的作用呢笼统的说
就是把集电极电流的变化
转化成为电压的变化
这个电路当有动态信号的时候
会有动态的IB出现
也就是有动态的IC
动态的IC在RC上产生压降
c e就会产生相应的变化
关于它的作用我们在基本放大
电路里边还会进一步的体会它
好 有它内部结构的特点
又加上给它合适的外部条件
这时候晶体管就有放大作用了
我们看一看内部载流子的运动
这是一个晶体管内部的示意图
我们在发射结上
加了正向电压VBB
由于发射区
多数载流子的浓度很高
又因为这个结加的是正向电压
所以多数载流子就大量的
涌入到基区
这是一个扩散运动
到了基区之后
它实际上基区是P形半导体
自由电子是少数载流子
这一部分扩散过来的
这个自由电子
我们称它非平衡少子
大量的非平衡少子
只有很少一部分
和基区的空穴符合
因为基区做得很薄
而且多子的浓度很低
于是在外电场的作用
绝大多数的非平衡少子
会因为集电结反偏
而越过集电结到达集电区
它的过程是这样子的
首先是因为发射区多子浓度高
使得大量电子从发射区
扩散到基区
扩散到基区的这些电子
我们称它为非平衡很少子
由于基区薄
且多数载流子的浓度低
所以复合掉的空穴很少
而大部分的非平衡少子
在集电结加反向电压的
这样一个作用下
漂移到了集电区
又有这时外边有电源
所以这些运动
会源源不断地进行
有源就有流
于是我们看到
发射极这个电流
是由于扩散运动引起来的
而基极的电流是由于
复合运动而获得的
集电极的电流
是由于漂移运动得到的
这是整个载流子运动的主流
除此之外我们知道
在发射结加正向电压的时候
基区的空穴
也会参与扩散运动
但是参与这个运动的很少
不是主流
它形成的电流也是很少
这是一个
还有在集电结这
除了有非平衡少子的
漂移运动之外
还有平衡少子
所参与的漂移运动
这个电流也很小
它们是次要的
而中间的电子的这种
从扩散运动一直到漂移运动
这是它的主流
从外部我们看到了
扩散运动形成了发射极电流
复合运动形成了基极电流
而漂移运动形成了集电极电流
如果我们把一个晶体管
把它缩成一个点
这三个电流之间的关系
就很清楚了
就是发射极电流
等于集电极电流加上基极电流
这里我特别要指出来的就是
我讲载流子的运动
讲里边微观世界的运动
是为了让大家更好的
了解它的外部的特性
当我们跳出内部
看外部的时候
就看到了这三个电流
之间的关系
就是IE等于IC加上IB
而IB这个电流
这个回路我们叫输入回路
输入回路给了一个很小的电流
注入一个很小的IB
你在输出回路
就是从c到e的这个回路
我们看到的IC
是一个比较大的电流了
所以人们常说的
说三极管有放大作用
指的就是在输入回路
注入一个小的IB
在输出回路得到一个大的IC
如果我们用半导体物理
进一步的研究
它内部载流子的这些运动
最后我们会得到
这么一个从外部
看到的一个关系式
就是IC等于β一杠
β一杠的物理意义是
直流电流放大系数乘上IB
这是外部看到的IB
1加上β一缸
乘上ICBO
注意这里不是零是O
指的是射极开路的时候
集电结加了反偏了
它的漂移电流
就是这个刚才我们说的
特别小的这个
运动的这一部分
我们再看后面的式子
是β一杠乘以IB
加上ICEO
这个ICEO就是1加β一杠
乘上ICEO称为穿透电流
穿透电量的数值是很小的
所以我们在近似计算里边
经常的就会认为说IC等于
β一杠乘上IB
这也就是从外部看到的
对IC的控制作用
从外部所看到的
注入一个小电流
得到一个大电流的
电流放大能力
那β 一杠一般是比较大的
它从几十一直到几百
比如说八十 九十 一百五
二百三 甚至到四百
在这样一个情况下
假如我们给的IB
是一个微安级的
IB就经常达到了毫安极的
那穿透电流呢
还是几个微安的
这样一个数量极
所以在近似计算的时候
我们经常把穿透电流
忽略不计
也就是认为它近似是零
为什么在基极开路的时候
还有一个穿透电流的存在呢
那从这里头我们也可以理解
在这里这是参考点
这是零点
然后呢这是最高的电位
就是VCC
当基极开路的时候
这个VCC
这样一个回路里边
它的电位一定是从VCC
逐渐降低 降低最后到零
那这样的一种电位的分布
我们就看到这个发射结
是正偏的
而集电结是反偏的
这正好就是一个三极管
工作在放大的状态下的
一个外部的条件
所以它会有这个电流
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路（直流模型）
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路（黑盒子）性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型（交流等效模型）
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管（增强型MOS管）--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型（CMOS）集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业
