1、第 二 章晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路 知 识 目 标 了 解 三 极 管 的 结 构 ， 掌 握 三 极 管 的 电 流 分 配 关 系 及 放 大 原 理 。 掌 握 三 极 管 的 输 入 和 输 出 特 性 ， 理 解 其 含 义 ， 了 解 主 要 参 数 的 定 义 。 掌 握 单 级 低 频 放 大 电 路 的 组 成 和 工 作 原 理 。 熟 悉 用 估 算 法 分 析 放 大 电 路 的 基 本 方 法 ， 了 解 图 解 法 分 析 放 大 电 路 的 要 领 。 熟 悉 常 用 稳 定 静 态 工 作 点 的 偏 置 放 大 电 路 ， 理 解 稳 定
2、 静 态 工 作 点 的 基 本 原 理 。 技 能 目 标 会 查 阅 半 导 体 器 件 手 册 ， 能 按 要 求 选 用 三 极 管 。 会 用 万 用 表 判 别 三 极 管 的 引 脚 ， 并 检 测 质 量 好 坏 。 掌 握 基 本 放 大 电 路 静 态 工 作 点 的 调 试 方 法 ， 会 用 示 波 器 观 察 信 号 波 形 。 熟 悉 截 止 、 饱 和 失 真 的 波 形 ， 掌 握 消 除 失 真 的 方 法 。 会 用 万 用 表 测 量 三 极 管 的 静 态 工 作 点 ， 并 由 此 判 断 工 作 状 态 。 会 用 毫 伏 表 测 量 输 入 、 输
3、 出 信 号 有 效 值 ， 并 由 此 计 算 电 压 放 大 倍 数 。 掌 握 焊 接 、 调 试 两 级 阻 容 耦 合 放 大 器 的 基 本 技 能 。晶 体 三 极 管 是 具 有 放 大 作 用 的 半 导 体 器 件, 由 三 极 管 组 成 的 放 大 电 路 广 泛 应 用 于 各 种 电 子 设 备 中, 例 如 收 音 机、 电 视 机、 扩 音 机、 测 量 仪 器 及 自 动 控 制 装 置 等。 本 章 介 绍 三 极 管 应 用 的 必 备 知 识 及 由 它 构 成 的 基 本 放 大 电 路 的 工 作 原 理 和 一 般 分 析 方 法。 第 一 节 晶
4、 体 三 极 管 晶 体 三 极 管 是 电 子 电 路 中 的 重 要 元 件, 本 节 将 讨 论 晶 体 三 极 管 的 结 构、 工 作 原 理、 主 要 参 数 及 检 测 方 法。 一 、 结 构 与 分 类 1 外 形 三 极 管 有 三 个 引 脚, 图 2 1 所 示 为 常 见 的 三 极 管 封 装 外 形。 功 率 大 小 不 同 的 三 极 管 体 积 和 封 装 形 式 也 不 同, 近 年 来 生 产 的 小、 中 功 率 管 多 采 用 硅 酮 塑 料 封 装; 大 功 率 三 极 管 采 用 金 属 封 装, 通 常 做 成 扁 平 形 状 并 有 螺 钉 安
5、 装 孔, 有 的 大 功 率 管 制 成 螺 栓 形 状, 这 样 能 使 三 极 管 的 外 壳 和 散 热 器 连 成 一 体, 便 于 散 热。 图 2 1 几 种 晶 体 三 极 管 的 外 形 和 封 装 ( a) 硅 酮 塑 料 封 装 ( b) 金 属 封 装 小 功 率 管 ( c) 金 属 封 装 大 功 率 管 2 结 构 三 极 管 的 核 心 是 两 个 互 相 联 系 的 P N 结, 按 两 个 P N 结 的 组 合 方 式 不 同, 可 分 为 N P N 型 和 P N P 型 两 类, 它 们 的 结 构 及 电 路 图 形 符 号 如 图 2 2 所 示
6、, 文 字 符 号 为 “ V” 。 三 极 管 内 部 结 构 分 为 发 射 区、 基 区 和 集 电 区, 引 出 电 极 分 别 为 发 射 极 e、 基 极 b 和 集 电 极 c。 发 射 区 与 基 区 之 间 的 P N 结 称 为 发 射 结, 集 电 区 与 基 区 之 间 的 P N 结 称 为 集 电 结。 为 了 收 集 发 射 区 发 射 过 来 的 载 流 子 及 便 于 散 热, 要 求 集 电 结 面 积 较 大, 因 此 使 用 时 集 电 极 与 发 射 极 不 能 互 换。 3 分 类 三 极 管 的 种 类 很 多, 通 常 按 以 下 方 法 进 行
7、 分 类: ( 1) 依 据 管 芯 所 用 半 导 体 材 料 不 同, 分 为 硅 管 和 锗 管。 硅 管 受 温 度 影 响 较 小, 工 作 稳 定, 因 此 在 自 动 控 制 设 备 中 常 用 硅 管。 ( 2) 按 三 极 管 内 部 基 本 结 构 不 同, 分 为 N P N 型 和 P N P 型 两 类。 目 前 我 国 制 造 的 硅 管 多 为 N P N 型( 也 有 少 量 P N P 型) , 锗 管 多 为 P N P 型。 6 3 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路图 2 2 三 极 管 结 构 和 电 路 图 形 符 号 ( a
8、) P N P 型 ( b) N P N 型 ( 3) 按 工 作 频 率 不 同, 可 分 为 高 频 管( 工 作 频 率 不 低 于 3 M H z) 和 低 频 管( 工 作 频 率 在 3 M H z 以 下) 。 ( 4) 依 据 功 率 不 同, 分 为 小 功 率 管( 耗 散 功 率 小 于 1 W) 和 大 功 率 管 ( 耗 散 功 率 不 低 于 1 W) 。 ( 5) 按 用 途 不 同, 分 为 普 通 放 大 三 极 管 和 开 关 三 极 管 等。 二 、 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用 1 三 极 管 的 工 作 电 压 要 使 三 极 管 能 够 正
9、 常 放 大 信 号, 必 须 给 管 子 的 发 射 结 加 正 向 电 压, 集 电 结 加 反 向 电 压。 由 于 三 极 管 有 N P N 和 P N P 型 两 类, 这 两 类 三 极 管 极 性 不 同, 所 以 工 作 时 外 加 的 电 源 电 压 极 性 也 不 同。 N P N 型 三 极 管 工 作 时 电 源 接 线 如 图 2 3 所 示, 电 源 V C C 通 过 偏 置 电 阻 R b 为 发 射 结 提 供 正 向 偏 压。 R c 为 负 载 电 阻, 为 管 子 的 集 电 极 提 供 电 压。 要 求 R c 阻 值 小 于 R b 阻 值, 因
10、此 集 电 极 电 压 高 于 基 极 电 压, 即 集 电 结 处 于 反 向 偏 置。 图 2 3 N P N 管 工 作 时 的 供 电 ( a) 供 电 示 意 图 ( b) 供 电 电 路 ( c) 实 物 接 线 图 对 于 P N P 管, 同 样 要 求 发 射 结 加 正 向 偏 压, 集 电 结 加 反 向 偏 压, 但 因 它 的 半 导 体 导 电 极 性 不 同, 所 以 P N P 管 接 电 源 时 极 性 与 N P N 管 相 反, 如 图 2 4 所 示。 7 3 第 一 节 晶 体 三 极 管图 2 4 P N P 管 工 作 时 的 供 电 ( a) 供
11、 电 示 意 图 ( b) 供 电 电 路 ( b) 实 物 接 线 图 2 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用为 了 观 察 三 极 管 各 个 电 极 电 流 的 情 况 及 它 们 之 间 的 关 系, 下 面 先 做 个 实 验。 实 验 电 路 如 图 2 5( a) 所 示, 调 节 电 位 器 R P 可 改 变 基 极 电 流 I B , 用 电 流 表 可 测 得 相 应 的 I C 和 I E 的 数 值, 将 实 测 电 流 填 入 表 2 1 中。 实 验 演 示 三 极 管 的 特 性 图 2 5 三 极 管 演 示 实 验 ( a) 电 路 原 理 图 ( b)
12、 实 物 接 线 图 表 2 1 三 极 管 各 极 电 流 I B I B 1 = 0 m A I B 2 = 0 0 2 m A I B 3 = 0 0 4 m A I B 4 = 0 0 6 m A I C I C 1 = m A I C 2 = m A I C 3 = m A I C 4 = m A I E I E 1 = m A I E 2 = m A I E 3 = m A I E 4 = m A 从 实 验 数 据 可 以 得 出 以 下 两 个 重 要 的 结 论: ( 1) 三 极 管 各 极 电 流 分 配 关 系 满 足 I E = I C + I B ( 2 1) 8
13、3 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路即 发 射 极 电 流 等 于 集 电 极 电 流 与 基 极 电 流 之 和。 由 于 基 极 电 流 I B 很 小, 因 而 I C I E ( 2 2) ( 2) 三 极 管 具 有 电 流 放 大 作 用 在 图 2 5 所 示 电 路 中, 基 极 与 发 射 极 是 信 号 输 入 端, 集 电 极 与 发 射 极 是 信 号 输 出 端, 因 此 发 射 极 是 输 入、 输 出 回 路 的 公 共 端, 这 种 放 大 电 路 称 为 共 发 射 极 接 法。 将 输 入 电 流 I B 与 输 出 电 流 I C
14、 之 比 称 为 共 发 射 极 直 流 电 流 放 大 系 数 , 定 义 式 为 = I C I B ( 2 3) 实 验 数 据 表 明: I C 1 I B 1 I C 2 I B 2 I C 3 I B 3 I C 4 I B 4 = 。 的 大 小 一 般 在 几 十 至 几 百 范 围, 因 管 子 不 同 而 有 差 异。 将 输 入 电 流 的 变 化 量 I B 与 输 出 电 流 产 生 的 相 应 变 化 量 I C 之 比 称 为 共 发 射 极 交 流 电 流 放 大 系 数 , 定 义 式 为 = I C I B ( 2 4) 一 般 情 况 下, 同 一 只 管
15、 子 的 值 略 大 于 , 但 两 者 很 接 近, 在 应 用 时 可 相 互 代 替。 值 也 在 几 十 至 几 百 之 间, 这 说 明, 当 I B 有 一 微 小 变 化, 就 能 引 起 I C 较 大 的 变 化, 这 种 现 象 称 为 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用。 在 实 际 放 大 电 路 中, 除 了 共 发 射 极 连 接 方 式 外, 还 有 共 集 电 极 和 共 基 极 连 接 方 式, 如 图 2 6 所 示。 图 2 6 三 极 管 在 电 路 中 的 三 种 基 本 连 接 方 式 ( a) 共 射 接 法 ( b) 共 基 接 法 ( c)
16、 共 集 接 法 图 2 7 输 入 特 性 曲 线 三 、 三 极 管 的 特 性 曲 线 三 极 管 的 特 性 曲 线 是 描 述 各 电 极 电 流 和 极 间 电 压 关 系 的 曲 线, 通 常 有 输 入 特 性 曲 线 和 输 出 特 性 曲 线 两 组, 可 用 晶 体 管 图 示 仪 测 得, 一 般 共 发 射 极 特 性 曲 线 最 常 用。 1 输 入 特 性 曲 线 它 是 反 映 三 极 管 输 入 回 路 电 压 和 电 流 关 系 的 特 性 曲 线, 是 表 示 输 出 电 压 V C E 为 定 值 时, I B 与 V B E 对 应 关 系 的 曲 线
17、, 如 图 2 7 所 示。 当 输 入 电 压 V B E 较 小 时, 基 极 电 流 I B 很 小, 通 常 近 9 3 第 一 节 晶 体 三 极 管似 为 零。 当 V B E 大 于 死 区 电 压 V T ( 硅 管 约 为 0 5 V, 锗 管 约 为 0 2 V) 后, I B 开 始 上 升。 三 极 管 正 常 导 通 时, 硅 管 V B E 约 为 0 7 V, 锗 管 约 为 0 3 V, 此 时 的 V B E 值 称 为 三 极 管 工 作 时 的 发 射 结 正 向 图 2 8 输 出 特 性 曲 线 压 降。 2 输 出 特 性 曲 线 它 是 反 映 三
18、 极 管 输 出 回 路 电 压 与 电 流 关 系 的 曲 线, 是 指 基 极 电 流 I B 为 某 一 定 值 时, 集 电 极 电 流 I C 与 集 电 极 电 压 V C E 之 间 的 关 系。 输 出 特 性 曲 线 可 分 为 截 止 区、 放 大 区 和 饱 和 区 三 个 区 域, 如 图 2 8 所 示。 ( 1) 截 止 区 习 惯 把 I B = 0 曲 线 以 下 的 区 域 称 为 截 止 区, 三 极 管 处 于 截 止 状 态, 相 当 于 三 极 管 内 部 各 极 开 路。 在 I B = 0 时, 有 很 小 的 电 流 I C 即 为 穿 透 电
19、流 I C E O , 一 般 可 忽 略 不 计, 认 为 截 止 时 I C 0。 在 截 止 区, 三 极 管 发 射 结 反 偏 或 零 偏, 集 电 结 反 偏。 ( 2) 放 大 区 它 是 三 极 管 发 射 结 正 偏、 集 电 结 反 偏 时 的 工 作 区 域。 最 主 要 特 点 是 I C 受 I B 控 制, 具 有 电 流 放 大 作 用。 另 一 特 点 是 具 有 恒 流 特 性, 即 I B 一 定 时, I C 基 本 不 随 V C E 而 变 化, 即 I C 保 持 恒 定。 ( 3) 饱 和 区 当 V C E 减 小 到 V C E V B V E
20、 , 则 该 管 满 足 放 大 状 态 的 偏 置; 对 于 P N P 管, V C V B V E 为 放 大 状 态。 若 测 得 三 极 管 的 集 电 极 对 地 电 压 V C 接 近 电 源 电 压 V C C , 则 表 明 管 子 处 于 截 止 状 态。 若 测 得 三 极 管 的 集 电 极 对 地 电 压 V C 接 近 零( 硅 管 小 于 0 7 V, 锗 管 小 于 0 3 V) , 则 表 明 管 子 处 于 饱 和 状 态。 0 4 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路四 、 三 极 管 手 册 的 使 用 三 极 管 的 类 型 非
21、常 多 , 从 晶 体 管 手 册 可 以 查 找 到 三 极 管 的 型 号、 主 要 用 途、 主 要 参 数 和 器 件 外 形 等 , 这 些 技 术 资 料 是 正 确 使 用 三 极 管 的 依 据 。 表 2 2 所 示 为 几 种 典 型 三 极 管 的 主 要 参 数 。 表 2 2 几 种 典 型 三 极 管 的 主 要 参 数 类 别 参 数 型 号 直 流 参 数 交 流 参 数 极 限 参 数 I C B O / A I C E O / A h F E f T / M H z C o b / p F I C M / m A P C M / m W V ( B R) C
22、 E O / V 低 频 小 功 率 管 3 A X 5 1 A 3 B X 8 1 A 3 C X 2 0 0 B 1 2 3 0 0 5 5 0 0 1 1 0 3 1 1 0 1 5 0 4 0 2 7 0 5 5 4 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 1 2 1 0 1 8 高 频 小 功 率 管 3 A G 5 4 A 3 G G 1 0 0 B 3 D G 1 2 0 A 5 0 1 0 0 1 3 0 0 0 1 0 0 1 3 0 2 0 0 2 5 3 0 3 0 1 0 0 1 5 0 5 4 5 6 3 0 3 0 7 0 0
23、 1 0 0 1 0 0 5 0 0 1 5 3 0 开 关 管 3 D K 1 A 3 D K 2 2 B 3 D K 3 A 5 5 0 5 1 0 3 0 2 0 0 2 5 1 8 0 2 0 2 0 0 1 0 0 1 5 0 1 0 3 0 6 0 0 1 0 0 1 5 0 5 0 0 1 5 2 0 1 0 中 大 功 率 管 3 A G 6 1 3 A D 3 0 A 3 D D 1 5 A 7 0 5 0 0 1 1 0 3 5 0 0 2 1 0 3 4 0 3 0 0 1 2 1 0 0 2 0 3 0 1 5 0 4 1 0 3 5 1 0 3 5 0 0 2 0 1
24、 0 3 5 0 1 0 3 2 0 1 2 6 0 高 耐 压 管 B U X 4 7 A B U X 4 8 A 1 5 0 2 0 0 1 5 1 0 3 3 6 1 0 3 1 2 0 1 0 3 1 7 5 1 0 3 4 5 0 4 5 0 1 4 第 一 节 晶 体 三 极 管1 三 极 管 型 号 国 产 三 极 管 的 型 号 由 五 部 分 组 成。 第 一 部 分 是 数 字“ 3” , 表 示 三 极 管。 第 二 部 分 是 用 字 母 表 示 管 子 的 材 料 和 极 性, “ A” 表 示 P N P 型 锗 材 料, “ B” 表 示 N P N 型 锗 材
25、料, “ C” 表 示 P N P 型 硅 材 料, “ D” 表 示 N P N 型 硅 材 料。 第 三 部 分 是 用 字 母 表 示 管 子 的 类 型, “ X” 表 示 低 频 小 功 率 管, “ G” 表 示 高 频 小 功 率 管, “ D” 表 示 低 频 大 功 率 管, “ A” 表 示 高 频 大 功 率 管。 第 四 部 分 用 数 字 表 示 器 件 的 序 号, 序 号 不 同 的 三 极 管 其 特 性 不 同。 第 五 部 分 用 字 母 表 示 规 格 号, 序 号 相 同、 规 格 号 不 同 的 三 极 管 特 性 差 别 不 大, 只 是 某 个 或
26、 某 几 个 参 数 有 所 不 同。 例 如 3 A G 5 4 A, 前 三 部 分“ 3 A G” 表 示 是 锗 材 料 P N P 型 高 频 小 功 率 三 极 管, 第 四 部 分 的“ 5 4” 和 第 五 部 分 的“ A” 分 别 是 序 号 和 规 格 号。 目 前 使 用 的 进 口 三 极 管 常 以“ 2 N” 或“ 2 S” 为 开 头, 开 头 的“ 2” 表 示 有 两 个 P N 结 的 元 件, 三 极 管 属 这 一 类 型。“ N” 表 示 该 器 件 在 美 国 电 子 工 业 协 会 注 册 登 记, “ S” 则 表 示 该 器 件 在 日 本
27、电 子 工 业 协 会 注 册 登 记。 2 三 极 管 的 主 要 参 数 查 看 晶 体 管 手 册, 可 看 到 三 极 管 有 三 大 类 的 参 数: 直 流 参 数、 交 流 参 数 和 极 限 参 数, 这 些 参 数 都 从 不 同 侧 面 反 映 管 子 的 各 种 特 性, 是 选 用 器 件 和 设 计 电 路 时 的 重 要 依 据。 ( 1) 直 流 参 数 反 映 三 极 管 在 直 流 状 态 下 的 特 性。 直 流 电 流 放 大 系 数 h F E 用 于 表 征 管 子 I C 与 I B 的 分 配 比 例, 与 含 义 相 同, 只 是 写 法 不 同
28、。 集 基 反 向 饱 和 电 流 I C B O 它 是 指 三 极 管 发 射 极 开 路 时, 流 过 集 电 结 的 反 向 漏 电 电 流, I C B O 的 测 量 电 路 如 图 2 1 0 所 示。 通 常 锗 管 的 I C B O 为 微 安 数 量 级, 而 硅 管 较 之 小 一 至 两 个 数 量 级。 反 向 电 流 I C B O 会 随 温 度 上 升 而 增 大, I C B O 大 的 三 极 管 工 作 的 稳 定 性 较 差。 集 射 反 向 饱 和 电 流 I C E O 它 是 指 三 极 管 的 基 极 开 路 时, 在 集 电 极 与 发 射
29、极 之 间 加 上 一 定 电 压 时 的 集 电 极 电 流, 它 的 测 量 电 路 如 图 2 1 1 所 示。 I C E O 是 I C B O 的 ( 1 + ) 倍, 所 以 它 受 温 度 影 响 不 可 忽 视。 考 虑 到 管 子 I C E O 的 影 响, 三 极 管 的 电 流 分 配 关 系 应 为 I E = I C + I B + I C E O ( 2 5) 图 2 1 0 I C B O 测 量 电 路 图 2 1 1 I C E O 测 量 电 路 2 4 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路( 2) 交 流 参 数 是 反 映 三
30、极 管 交 流 特 性 的 主 要 指 标。 交 流 电 流 放 大 倍 数 通 常 也 写 为 h f e , 表 征 管 子 对 交 流 信 号 的 电 流 放 大 能 力。 3 4 第 一 节 晶 体 三 极 管 共 发 射 极 特 征 频 率 f T 三 极 管 的 值 下 降 到 1 时, 所 对 应 的 信 号 频 率 称 为 共 发 射 极 特 征 图 2 1 3 f T 的 意 义 频 率, 以 f T 表 示, 如 图 2 1 3 所 示。 它 是 表 征 三 极 管 高 频 特 性 的 重 要 参 数。 ( 3) 极 限 参 数 三 极 管 有 使 用 极 限 值, 如 果
31、 超 出 范 围 则 无 法 保 证 管 子 正 常 工 作。 集 电 极 最 大 允 许 电 流 I C M 若 三 极 管 的 I C 超 过 此 值, 其 值 将 下 降 到 正 常 值 的 2 3 以 下。 集 电 极 最 大 允 许 耗 散 功 率 P C M 它 是 三 极 管 的 最 大 允 许 平 均 功 率, 它 是 I C 和 V C E 乘 积 允 许 的 最 大 值, 超 过 此 值 三 极 管 会 过 热 而 损 坏。 集 射 反 向 击 穿 电 压 V ( B R ) C E O 它 是 基 极 开 路 时, 加 在 集 电 极 和 发 射 极 之 间 的 最 大
32、允 许 电 压, 下 标 中“ B” 表 示 击 穿, “ R” 表 示 反 向。 若 管 子 的 V C E 超 过 V ( B R) C E O , 会 引 起 电 击 穿 导 致 管 子 损 坏。 五 、 三 极 管 引 脚 与 管 型 的 判 别 三 极 管 引 脚 与 管 型 的 判 别 按 以 下 方 法 进 行。 判 别 时 可 把 三 极 管 看 成 是 两 个 背 靠 背 的 P N 结, 按 照 判 别 二 极 管 极 性 的 方 法 可 以 判 断 出 一 极 为 公 共 正 极 或 公 共 负 极, 即 为 基 极 b。 具 体 的 测 量 方 法 是: 万 用 表 置
33、 R 1 0 0 或 R 1 k 挡, 然 后 任 意 假 定 一 个 电 极 是 b 极, 并 用 黑 表 笔 与 假 定 的 b 极 相 接, 用 红 表 笔 分 别 与 另 外 两 个 电 极 相 接, 实 验 演 示 三 极 管 的 测 试 如 图 2 1 4 所 示。 如 果 两 次 测 得 的 电 阻 均 很 小, 即 为 P N 结 正 向 电 阻, 则 黑 表 笔 所 接 的 就 是 b 极, 且 管 子 为 N P N 型; 如 果 两 次 测 得 的 电 阻 值 一 大 一 小, 则 表 明 假 设 的 电 极 不 是 真 正 的 b 极, 则 需 将 黑 表 笔 所 接
34、的 引 脚 调 换 一 下, 再 按 上 述 方 法 测 试。 若 为 P N P 管 则 应 用 红 表 笔 与 假 定 的“ b 极” 相 接, 用 黑 表 笔 接 另 外 两 个 电 极。 两 次 测 得 的 电 阻 均 很 小 时, 红 表 笔 所 接 为 b 极, 且 可 确 定 为 P N P 管。 当 b 极 确 定 后, 可 接 着 判 别 发 射 极 e 和 集 电 极 c。 若 是 N P N 型 管, 可 将 万 用 表 的 黑 表 笔 和 红 表 笔 分 别 接 触 两 个 待 定 的 电 极, 然 后 用 手 指 捏 紧 黑 表 笔 和 b 极 ( 不 能 将 两 极
35、 短 路, 即 相 当 接 一 图 2 1 4 判 断 三 极 管 的 基 极 和 管 型 图 2 1 5 判 断 三 极 管 的 发 射 极 和 集 电 极 4 4 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路电 阻) , 观 察 表 针 摆 动 幅 度, 参 见 图 2 1 5。 然 后 将 黑、 红 表 笔 对 调, 按 上 述 方 法 重 测 一 次。 比 较 两 次 表 针 摆 动 幅 度, 摆 动 幅 度 较 大 的 一 次 黑 表 笔 所 接 引 脚 为 c 极, 红 表 笔 所 接 为 e 极。 若 为 P N P 型 管, 上 述 方 法 中 将 黑、 红 表
36、笔 对 换 即 可。 六 、 片 状 三 极 管 器 件 在 2 0 世 纪 8 0 年 代 后 期, 无 引 脚 的 片 状 器 件, 特 别 是 微 型 片 状 三 极 管 在 彩 色 电 视 机、 移 动 电 话、 录 像 机、 袖 珍 式 随 身 听、 计 算 机 等 电 子 产 品 中 大 量 采 用, 这 种 器 件 在 安 装 时 贴 焊 在 印 制 铜 箔 面。 对 这 一 新 工 艺 和 新 器 件 必 须 有 所 了 解, 这 将 有 助 于 从 事 电 子 产 品 生 产 和 维 修 工 作。 1 片 状 三 极 管 外 形 额 定 功 率 在 1 0 0 2 0 0 m
37、 W 的 小 功 率 三 极 管 一 般 采 用 S O T 2 3 形 式 封 装, 如 图 2 1 6( a) 所 示, 其 中 1 引 脚 为 基 极, 2 引 脚 为 发 射 极, 3 引 脚 为 集 电 极。 大 功 率 三 极 管 多 采 用 S O T 8 9 形 式 封 装, 如 图 2 1 6( b) 所 示, 其 功 率 为 1 1 5 W, 1 引 脚 为 基 极, 2 引 脚 与 4 引 脚 内 部 连 接 在 一 起 作 为 集 电 极, 使 用 时 可 任 接 一 引 脚, 3 引 脚 为 发 射 极。 2 带 阻 片 状 三 极 管 带 阻 片 状 三 极 管 是
38、 指 在 三 极 管 的 管 芯 内 加 入 一 只 电 阻 R 1 或 两 只 电 阻 R 1 、 R 2 , 如 图 2 1 7 所 示。 不 同 型 号 带 阻 片 状 三 极 管 的 R 1 和 R 2 可 以 有 不 同 的 阻 值, 形 成 一 整 体 系 列, 这 种 器 件 在 设 计、 安 装 时 可 省 去 偏 置 电 阻, 减 小 了 安 装 元 件 的 数 量, 有 利 电 子 产 品 小 型 化。 带 阻 片 状 三 极 管 的 封 装 有 S O T 2 3、 S C 7 0 等 形 式( 参 见 图 1 3 0) 。 表 2 5 列 举 了 部 分 带 阻 片 状
39、 三 极 管 型 号 及 特 性。 图 2 1 6 片 状 三 极 管 外 形 与 引 脚 ( a) S O T 2 3 封 装 ( b) S O T 8 9 封 装 图 2 1 7 带 阻 片 状 三 极 管 内 部 电 路 ( a) 带 一 个 偏 置 电 阻 ( b) 带 两 个 偏 置 电 阻 表 2 5 部 分 带 阻 片 状 三 极 管 型 号 及 特 性 型 号 极 性 R 1 / R 2 型 号 极 性 R 1 / R 2 D T A 1 2 3 Y P 2 2 k / 2 2 k D T C 1 1 4 E N 1 0 k / 1 0 k D T A 1 4 3 X P 4
40、7 k / 2 2 k D T C 1 2 4 E N 2 2 k / 2 2 k D T A 1 1 4 Y P 1 0 k / 4 7 k D T C 1 4 4 N 4 7 k / 4 7 k D T A 1 1 5 E P 1 0 0 k / 1 0 0 k D T C 1 4 4 W K N 4 7 k / 2 2 k D T C 1 4 3 X N 4 7 k / 1 0 k D T C 1 1 4 T N R 1 = 1 0 k D T C 3 6 3 E N 6 8 k / 6 8 k D T C 1 2 4 T N R 1 = 2 2 k 3 复 合 双 三 极 管 复 合
41、双 三 极 管 是 指 一 个 封 装 内 包 含 有 两 只 三 极 管, 有 些 还 带 有 偏 置 电 阻。 该 类 片 状 器 件 品 种 齐 全, 可 以 满 足 不 同 电 路 的 使 用 要 求, 其 外 形 封 装 常 见 的 有 S O T 3 6、 S O T 2 5、 U M 6 等 形 5 4 第 一 节 晶 体 三 极 管式, 如 图 2 1 8 所 示。 图 2 1 8 复 合 双 三 极 管 的 封 装 形 式 及 尺 寸 ( a) S O T 3 6 封 装 ( b) S O T 2 5 封 装 ( c) U M 6 封 装 复 习 思 考 题 1 三 极 管
42、的 主 要 特 性 是 什 么? 放 大 的 实 质 是 什 么? 2 三 极 管 三 个 电 极 的 电 流 哪 个 最 大? 哪 个 最 小? 哪 两 个 相 接 近? 3 某 三 极 管 的 引 脚 1 流 出 电 流 为 3 m A, 引 脚 2 流 进 电 流 是 2 9 5 m A, 引 脚 3 流 进 电 流 为 0 0 5 m A, 判 断 各 引 脚 名 称, 并 指 出 管 型。 4 测 得 某 电 路 中 几 个 三 极 管 的 各 极 电 位 如 题 图 2 1 1 所 示, 试 判 断 各 管 工 作 在 什 么 状 态? 题 图 2 1 1 5 题 图 2 1 2
43、是 某 只 三 极 管 的 输 出 特 性 曲 线, 求 i B = 6 0 A, v C E = 1 0 V 时 的 I C 及 。 题 图 2 1 2 6 某 三 极 管 的 极 限 参 数 为 P C M = 2 5 0 m W, I C M = 6 0 m A, V ( B R) C E O = 1 0 0 V 。 ( 1) 如 果 V C E = 1 2 V, 集 电 极 电 流 为 2 5 m A, 问 管 子 能 否 正 常 工 作? 为 什 么? 6 4 第 二 章 晶 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路( 2) 如 果 V C E = 3 V, 集 电 极 电 流 为
44、 8 0 m A, 问 管 子 能 否 正 常 工 作? 为 什 么? 第 二 节 三 极 管 基 本 放 大 电 路 放 大 电 路 的 功 能 是 把 微 弱 的 电 信 号 放 大 成 较 强 的 电 信 号, 扩 音 机 就 是 放 大 电 路 的 典 型 应 用, 如 图 2 1 9 所 示。 扩 音 机 输 入 端 送 入 话 筒 的 微 弱 电 信 号, 经 扩 音 机 内 部 的 放 大 电 路 将 信 号 放 大 后, 从 输 出 端 送 出 较 强 的 电 信 号, 驱 动 喇 叭 发 出 足 够 的 声 音。 图 2 1 9 放 大 电 路 的 典 型 应 用 放 大 电
45、 路 必 须 由 直 流 电 源 供 电 才 能 工 作, 因 为 放 大 电 路 输 出 信 号 功 率 比 输 入 信 号 功 率 大 得 多, 输 出 功 率 是 从 直 流 电 源 转 化 而 来 的。 所 以 放 大 电 路 实 质 上 是 一 种 能 量 转 换 器, 它 将 直 流 电 能 转 换 成 交 流 信 号 电 能 输 出 给 负 载。 本 节 从 三 极 管 基 本 放 大 电 路 入 手, 着 重 介 绍 低 频 放 大 电 路 的 组 成 和 基 本 工 作 原 理。 一 、 基 本 放 大 电 路 的 组 成 1 电 路 形 式 共 发 射 极 基 本 放 大
46、电 路 的 实 物 接 线 图 如 图 2 2 0( a) 所 示, 图 2 2 0( b) 为 对 应 的 电 路 原 理 图。 画 电 路 图 时, 往 往 省 略 电 源 的 图 形 符 号, 而 用 其 电 位 的 极 性 及 数 值 来 表 示, 图 2 2 0( b) 中 + V C C 表 示 该 点 接 电 池 或 直 流 电 源 的 正 极, 而 电 源 的 负 极 就 接 在 电 位 为 零 的 公 共 端“ ” 上。 电 路 分 析 共 射 基 本 放 大 电 路 图 2 2 0 共 发 射 极 基 本 放 大 电 路 ( a) 实 物 接 线 图 ( b) 电 路 原
47、理 图 2 元 件 作 用 V: 晶 体 三 极 管, 起 电 流 放 大 作 用。 7 4 第 二 节 三 极 管 基 本 放 大 电 路+ V C C : 直 流 供 电 电 源, 为 电 路 提 供 工 作 电 压 和 电 流。 R b : 基 极 偏 置 电 阻, 电 源 电 压 通 过 R b 向 基 极 提 供 合 适 的 偏 置 电 流 I B 。 C 1 : 输 入 耦 合 电 容, 耦 合 输 入 交 流 信 号 v i , 并 起 隔 离 直 流 电 的 作 用。 C 2 : 输 出 耦 合 电 容, 耦 合 输 出 交 流 信 号 v o , 并 起 隔 离 直 流 电
48、的 作 用。 R c : 集 电 极 负 载 电 阻, 电 源 V C C 通 过 R c 为 集 电 极 供 电, 另 一 个 作 用 是 将 放 大 的 电 流 i C 转 换 为 放 大 的 电 压 输 出。 3 放 大 电 路 的 电 压、 电 流 符 号 规 定 放 大 电 路 没 有 输 入 交 流 信 号 时, 三 极 管 的 各 极 电 压 和 电 流 都 为 直 流。 当 有 交 流 信 号 输 入 时, 电 路 的 电 压 和 电 流 是 由 直 流 成 分 和 交 流 成 分 叠 加 而 成 的, 为 了 便 于 区 分 不 同 的 分 量, 通 常 做 以 下 规 定:
49、 ( 1) 直 流 分 量 用 大 写 字 母 和 大 写 下 标 表 示, 例 如 I B 、 I C 、 I E 、 V B E 、 V C E 。 ( 2) 交 流 分 量 用 小 写 字 母 和 小 写 下 标 表 示, 例 如 i b 、 i c 、 i e 、 v b e 、 v c e 。 ( 3) 交 直 流 叠 加 瞬 时 值 用 小 写 字 母 和 大 写 下 标 表 示, 例 如 i B 、 i C 、 i E 、 v B E 、 v C E 。 4 三 种 基 本 放 大 电 路 的 比 较 除 了 常 用 的 共 发 射 极 放 大 电 路 外, 另 两 种 基 本 放 大 电 路 是 共 集 电 极 和 共 基 极 放 大 电 路,
