词条 | 面结型晶体管 |
释义 | 1 面结型晶体管 N 类 / P 类 电晶体 1. 电晶体的偏压: B-E 极: 基极-射极必须正向偏压;C-B 极: 集极-基极必须反向偏压 (1) IE = IB + IC;射极电流 = 基极电流 + 集极电流 (2) β 共射极电流放大率 = δIC / δIB ( δIC 集极电流变化;δIB 基极电流变化) (3) 输入电流 IB = B B BE R V −V (4) 输出电流 Ic = β IB (5) 输出电压 Vce = Vcc – Ic RL (负载线) 例一: 某电晶体有0.04 mA 基极电流(Ib)输入,放大後的集极电流 IC 是20 mA。求电晶体的 电流放大率 β 及射极电流IE 。 答案: β = 20 / 0.04 = 500。 IE = 0.04 + 20 = 20.04 mA 例二: 某共射极电路的电流放大率β是100. 如果基极电流IB 是10 μA , 试计算集极电流IC 答案: Ic = 100 x 0.00001 = 0.001 A 2 例三: 某共射极式放大器电路由下列零件制作而成: NPN 晶体管,电流增益 β =200, VBE = 0.7 V 电池组,Vcc=10V 电池组,VBB = 2V 电阻器,RC = 1 kΩ 电阻器,RB = 100kΩ (a) 试绘画所制作的放大器电路。 (b) 基极电阻器的电压是多少? (c) 试计算基极电流和集极电流。 答案:(a) 右图为该放大器电路。 (b) 基极电阻器的电压VRB = 2 - 0.7 = 1.3 V (c) 基极电流 IB = 1.3 / 100000 = 13 μA 集极电流 IC = 200 x 0.000013 = 2.6 mA 例四: 上图示一电子开关电路及该电晶体的输出特性图。 (i) 计算灯泡的电阻值。 答案:R = V2 / P = 122 / 0.72 = 200 Ω. (ii) 绘画d.c.负载线於图表上。 答案:d.c.负载线 : VCE = VCC - ICRL; VCE = 12 - 200 IC VCE = 0, IC = 60 mA.;IC = 0, VCE = 12 V. (iii) 若输入端X 的电压是5 V d.c., 计算IB, IC, VCE, 及灯 泡的功率消耗P (VBE = 0.5 V)。 答案:IB = (VB - VBE) / RB = (5 - 0.5) / 4500 = 1 mA. 根据输出特性图IB = 1 mA,IC = 45 mA ; VCE = 3V. 灯泡的功率消耗 = IC 2 R = 0.0452 x 200 = 0.405 W. 2. 自动偏压共射极电路 (1) 输入电流 IB = B CC BE R V −V (2) 输出电流 Ic = β IB (3) 输出电压 Vce = Vcc – Ic RL 3 输入 例四:求右图基极电阻RB , 集极电流Ic 及 集极电压Vce。 答案: RB = 540000 .00001 6 0.6 = − Ω; Ic = 200 x 0.00001 = 0.002A; Vce = 6 - 0.002 x 2000 = 2 V 例五:计算右图共射极电路基极电阻RB 及 负荷电阻RL 的电 阻值. 假设静态集极电压Vce = 4.5V. 答案: RB = 840000 .00001 9 0.6 = − Ω 4.5 = 9 - 120 x 0.00001 x RL; RL = 3750 Ω 例六:求右图基极电阻RB , 集极电流IC 及集极电压 Vce . 答案: RB = 520000 .00001 6 0.8 = − Ω Ic = β IB = 120 x 0.00001 = 0.0012 A Vce = 6 - 0.0012 x 3000 = 2.4 V 例七:下图显示某电晶体管放大电路和晶 体管的特性曲线,晶体管的VBE 和 β分别是0.6 V 和250。 (a) 试计算静态基极电流和集极电流。 (b) 图表上哪一条直流负载线正确?求负 载.RL 的数值。 4 (c) 将下列绘图抄在答题簿内,并按电路图接驳该等元件。 答案:(a) (VCC - VBE) / RB = (12 - 0.6) / 380000 = 30 μA IC = β IB = 250 x 30 x 10-6 = 7.5 mA. (b) 静态点在 IC = 7.5 mA 及 IB = 30 μA; L2 是所需直流负载线。 ∴7.5 = 12 – 0.0075 RL RL = 600 Ω (c) 例八:右图共射极电路电晶体的VBE 是0.6 V,β 是50。 a. 试简单解释电容C1 及电阻RB 的功能。 答案: C1 是耦合电容器。其主要功能用来隔开放大器电 路和其它电路的直流电源,并让交流讯号通过。 RB 是基极偏压电阻,令电晶体基极从Vcc 处取得 正向偏压。 b. 假设静态集极电压 VCE 是 6 V, 试计算 (i) 静态 IC, (ii) 静态 IB, 及 (iii) RB 的电阻值。 答案: (i) 6 = 12 - Ic x 1000; Ic = 0.006 A [Vce = Vcc – Ic RL] (ii) 0.006 = 50 x IB; IB = 0.00012 A [ Ic = β IB] (iii) 12 - 0.6 = 0.00012 x RB; RB = 950000 Ω [ Vcc - Vbe = IB RB ] 5 2. 共基极电路 (4) 电流放大率 α = δIC / δIE < 1 约 0.98; (5) α = β / (1+β) (6) β = α /(1−α) 3. 共集极电路 (7) 电流放大率 = β + 1 电晶体电路比较 放大器种类: A 类放大器(360o 输出), B 类放大器(180o 输出) 及 C 类放大器(<180o 输出) 放大器的负回输 优点:改善频率效应、减少放大讯号失真、增加放大的稳定性。 缺点:放大率减少 计算 AFB = i o V V = Aβ A 1+ ;A = 放大器的开环增益、β 为回输系数。 输入阻抗 Zi 输出阻抗 Zo 应用 相位差 共基极电路 低 高 前级放大 0 共射极电路 中 中 声频放大 180, 相反 共集极电路 高 低 阻抗匹配 0 6 例九:某放大器的开环增益是1000. 若回输系数是5 %, 计算系统的总增益。 答案:AFB = A / (1 + Aβ ) = 1000 / ( 1 + 1000 x 0.05) = 19.61 功率增益单位(dB) 分贝 Np = 10 log Pi Po dB Nv = 20 log Vi Vo dB Ni = 20 log Ii Io dB 例十:某放大器的电压增益是20 dB. 若输入电压是5 mV, 试计算输出电压. 答案:Nv = 20 log (Vo / Vi ) 20 = 20 log ( Vo / 0.005 ) ∴Vo = 0.05 V 例十一:某放大器的功率增益是10 dB. 若输入功率是50 mW, 试计算输出功率。 答案: Np = 10 log ( Po / Pi ) 10 = 10 log ( Po / 0.05) Po = 0.5 W 混算放大器 反相放大电路 非反相放大电路 |
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