電工電子技術半導體元件及放大電路半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路4.1半導體二極管及其應用電路4.1.1半導體的基礎知識導電能力介于導體和絕緣體之間的物質稱為半導體。1.本征半導體

純凈的單晶半導體稱為本征半導體。如硅、鍺單晶體。其原子最外層軌道上有四個電子，稱為價電子，屬于四價元素。在單晶體結構中，原子在空間整齊排列成晶格，價電子為相鄰的原子所共有，形成共價鍵結構+4+4+4+4硅(鍺)的原子結構Si284Ge28184簡化模型+4硅(鍺)的共價鍵結構價電子自由電子空穴空穴相當于空穴可在共價鍵內移動半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路復合：自由電子和空穴在運動中相遇重新結合成對消失的過程。漂移：自由電子和空穴在電場作用下的定向運動。本征激發：在室溫或光照下價電子獲得足夠能量擺脫共價鍵的束縛成為自由電子，并在共價鍵中留下一個空位(空穴)的過程。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路載流子：自由運動的帶電粒子。1.本征半導體中電子空穴成對出現，且數量少；2.半導體中有電子和空穴兩種載流子參與導電；3.本征半導體導電能力弱，并與溫度有關。結論：電子(自由電子)空穴半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路2.雜質半導體

為改善本征半導體的導電性能，在本征半導體中摻入某些特定的微量雜質元素，這種摻入雜質后的半導體稱為雜質半導體。（1）N型半導體

本征半導體中摻入五價元素后形成以自由電子為多數載流子的雜質半導體（空穴為少數載流子）半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路（2）P型半導體

本征半導體中摻入三價元素后形成以空穴為多數載流子的雜質半導體（電子為少數載流子）多子濃度主要取決于摻雜的濃度，其值較大并穩定,受外界影響較小。少子濃度主要與本征激發有關，對溫度和光照敏感，數量受溫度和光照等外界因素影響較大。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路3.PN結及其單向導電性載流子的濃度差引起多子的擴散，復合使交界面形成空間電荷區(耗盡區)，同時建立一內電場。

空間電荷區特點:無載流子，阻止擴散進行，有利于少子的漂移。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路（1）外加正向電壓(正向偏置)（2）外加反向電壓(反向偏置)外電場使空間電荷區變寬。外電場使空間電荷區變窄。

PN結的單向導電性

正偏導通，呈小電阻，電流較大;

反偏截止，電阻很大，電流近似為零。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路4.1.2二極管及其應用電路1.二極管的結構與符號在PN結的兩端各引出一根電極引線，然后用外殼封裝起來就構成了半導體二極管半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路硅工藝平面型二極管面接觸二極管點接觸二極管2.二極管的類型不能承受大的電流和高的反向電壓，但極間電容很小，適用于高頻電路可承受較大的電流，但極間電容較大，適用于低頻電路，主要用于整流電路高頻電路時，要求PN結面積小;大電流電路時，要求PN結面積大，半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路

接功能不同可分為普通二極管和特殊二極管。普通二極管有整流、檢波、開關二極管等，特殊二極管有穩壓、發光、光電、變容二極管等。2.二極管的類型半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路單向導電性OuD/ViD/mA正向特性Uth死區電壓iD

=0Uth=

0.5V

0.1V(硅管)(鍺管)uD

UthiD急劇上升0

uD

Uth

UD(on)

=(0.6

0.8)V硅管0.7V(0.1

0.3)V鍺管0.2V反向特性IS-U

(BR)反向擊穿-U(BR)

uD

0iD=IS<0.1

A(硅)

幾十

A

(鍺)uD

<-U(BR)反向電流急劇增大(反向擊穿)1、正向特性2、反向特性3、反向擊穿特性

3.二極管的伏安特性OuD/ViD/mA四個區反向飽和電流溫度的電壓當量當T=300(27

C)UT

=26mV半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路溫度對二極管特性的影響0.4604020–0.020–25–50iD

/mAuD/V20C90CT

每升高10℃，反向電流約增大一倍T升高，UD(on)以(2

2.5)mV/

C下降T過高，PN結會消失半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路4.二極管的主要參數主要參數IF最大整流電流指二極管長期連續工作時，允許通過二極管的最大正向電流的平均值指允許施加在二極管兩端的最大反向電壓，通常規定為擊穿電壓的一半指二極管擊穿時的電壓值指保證二極管單向導電性的最高工作頻率，主要受結電容影響URM最高反向工作電壓UBR反向擊穿電壓fM最高工作頻率半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路5.二極管的應用電路（1）半波整流電路主要參數半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路（2）單相橋式整流電路單個二極管最大反向電壓主要參數二極管平均電流輸出電壓輸出電流半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路（3）限幅電路V1V2uiuOROtuO/V0.7Otui

/V2

0.7半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路專升本同學需掌握半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路專升本同學需掌握半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路專升本同學需掌握半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路4.1.3特殊二極管1.穩壓二極管穩壓二極管是一種特殊的面接觸型硅二極管，伏安特性曲線與普通二極管相似，只是反向擊穿特性曲線更陡。正常情況下穩壓二極管工作在反向擊穿區，反向電流在很大范圍內變化時，端電壓變化很小，具有穩壓作用。iZ/mAuZ/VO

UZ

IZmin

IZmax

UZ

IZ

IZ半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路穩壓二極管的主要參數有：①穩定電壓流過規定電流時穩壓管兩端的反向電壓值。②穩定電流工作電壓等于UZ時所對應的電流值，越大穩壓效果越好，小于時失去穩壓作用。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路穩壓二極管的主要參數有：③最大工作電流最大耗散功率保證管子不被熱擊穿而規定的極限參數，由管子允許的最高結溫決定。④動態電阻幾

幾十，rZ越小穩壓效果越好。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路⑤電壓溫度系數

CTV

指溫度每增加1℃時，穩定電壓的相對變化量。半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路穩壓二極管的穩壓電路IR=IDZ+ILUO=UI

–IRR當UI波動時(RL不變)

當RL變化時(UI不變)R為限流電阻，RL為負載電阻反之亦然反之亦然

半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路例

在穩壓電路實例中：(1)當輸入電壓UI(min)=12V,負載電流IL(max)=56mA,求IDZ=?(2)當輸入電壓UI=13.6V，負載電流IL=0mA，求IDZ=?及R所承受的功耗。解：(1)(2)專升本同學需掌握半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路

2.發光二極管工作條件:正向偏置符號u/Vi

/mAO2特性發光類型：可見光：紅、黃、綠顯示類型：不可見光：紅外光點陣LED七段LED普通LED，半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路應用電路基本電路交流驅動電路脈沖信號驅動電路半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路3.光電二極管工作條件:正向偏置符號光電耦合器光電耦合器是用光傳輸信號的電隔離器件半導體元件及放大電路

學習情境1半導體二極管及其應用電路

雙極型晶體管內部有自由電子和空穴兩種載流子參與導電，又稱晶體三極管、半導體三極管，簡稱晶體管。晶體管具有電流放大能力4.2.1晶體管的結構與分類4.2半導體晶體管在同一個半導體晶體上制造出三個摻雜區域，兩個PN結，就構成了三極管。三極管從結構上分為NPN型和PNP型兩種。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路結構、符號與分類NNP發射極E基極B集電極C發射結集電結—基區—發射區—集電區emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB分類按材料分硅管、鍺管按結構分

NPN、PNP按使用頻率分低頻管、高頻管按功率分小功率管<500mW中功率管0.5～1W大功率管>1W半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路（1）集電區摻雜濃度較低，集電結面積較大；（2）發射區摻雜濃度很高；（3）基區很薄，雜質濃度很低。結構特點：半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.2.2晶體管的電流放大作用

1.放大條件內部條件發射區摻雜濃度高基區薄且摻雜濃度低集電結面積大外部條件發射結正偏集電結反偏輸入回路輸出回路RCVCCIERB+UBE

+UCE

VBBCEB+

+

UCB+

IBICUCB>0集電結反偏+-UBE>0發射結正偏半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2.晶體管內部載流子運動與電流放大作用1)

發射區向基區注入多子電子，形成發射極電流

IE。IEI

CBOIB3)

集電區收集擴散過來的載流子形成集電極電流ICIC2)擴散到基區的自由電子中的一小部分和空穴復合，形成基極電流IB。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.2.3晶體管的伏安特性1.輸入特性曲線輸入回路輸出回路RCVCCiBIERB+uBE

+uCE

VBBCEBiC+

+

+

iBRB+uBE

VBB+

O電流分配關系確定，曲線基本重合集電結開始吸引電子，曲線右移導通電壓UBE(on)硅管：(0.6

0.8)V鍺管：

(0.2

0.3)V取0.7V取0.2V半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2.輸出特性曲線iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O246843211.截止區：

IB

0

IC=ICEO

0條件：發射結集電結均反偏2.放大區：3.飽和區：uCE

u

BEVC

V

B

條件：發射結集電結均正偏特點：IC

IB臨界飽和時：uCE

=uBE深度飽和時：0.3V(硅管)UCE(sat)=0.1V(鍺管)放大區截止區飽和區條件：發射結正偏，集電結反偏特點：水平、等間隔、線性、恒流ICEO半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路3.PNP晶體管的伏安特性曲線半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.2.4晶體管主要參數

1.直流參數反映晶體管在直流狀態下的特性。（1）直流電流放大系數hFE（2）集-基極反向飽和電流ICBO

非常小，幾微安，大小隨著溫度上升而增加，幾乎與外加電壓無關，ICBO愈小溫度穩定性愈好，所以在溫度變化較大的場合常用硅管。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路（3）集-射極反向飽和電流ICEO

又稱為穿透電流，與溫度有關，是表示晶體管質量好壞的參數，在選擇晶體管時，ICEO數值愈小愈好。2.交流參數反映晶體管交流特性的主要指標。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路3.極限參數晶體管的使用極限值，如果超出此范圍則無法保證管子正常工作。（1）集電極最大允許電流ICM

晶體管正常工作時集電極允許流過的最大電流，若超過此值，則管子性能顯著變差，甚至燒壞管子。（2）反向擊穿電壓U(BR)CEO若電壓UCE大于此值，集電極電流將很大，產生擊穿現象，導致晶體管損壞。當溫度升高時，U(BR)CEO值下降。U(BR)CBOU(BR)EBO

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路（3）集電極最大允許耗散功率PCM集電極最大允許功率損耗。PC=iC

uCE。iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區

(討論)已知:ICM=20mA,PCM

=100mW，U(BR)CEO=20V，當UCE

=

10V時，IC<

mA當UCE

=

1V，則IC<

mA當IC

=

2mA，則UCE<

V

102020半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.3晶體管三種基本組態放大電路半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.3.1放大的概念

放大電路是在輸入信號的作用下，利用有源器件的控制作用，將直流電源提供的部分能量轉換為與輸入信號成比例的輸出信號，實質上是一個受控能量轉換器。另外放大的前提是不失真，假如擴音機發出的聲音和說話人的聲音不一樣了，即發生了失真，那么放大也就失去了意義。放大電路組成半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路信號源放大電路負載直流電源信號輸入第一級第二級第三級信號輸出多級放大電路電壓放大電路輸入信號幅度較小不失真放大電壓信號電流放大電路輸入信號幅度較小，不失真放大電流信號功率放大電路

輸入信號幅度大，輸出大功率半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.3.2放大電路的性能指標ui

—輸入電壓uo

—輸出電壓（空載）ii

—輸入電流io—輸出電流us

—信號源電壓uo（uL）

—輸出電壓（負載）R

—可模擬信號源內阻RL

—負載電阻半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路1.放大倍數工程上常用分貝（dB）表示放大倍數，稱為增益，定義為半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2．輸入電阻Ri

放大電路是信號源的負載，從放大電路的輸入端看，可以將放大器看成是一個等效電阻，定義為放大電路的輸入電阻Ri。越大越好半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路3．輸出電阻Ro

放大電路向負載輸出電壓和電流，因此可以等效成一個有內阻的電壓源。從放大器輸出端向放大器看進去的等效內電阻就稱為輸出電阻Ro。越小越好半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.頻率響應特性

晶體管等元件也存在結電容，因此輸入信號頻率較低或較高時，放大倍數會下降。放大電路放大倍數與信號頻率的關系曲線稱幅頻特性曲線。

下限頻率

上限頻率

通頻帶

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.3.3共發射極放大電路

直流電源Vcc基極偏置電阻RB輸入輸出耦合電容C1、C2集電極負載電阻Rc放大電路的負載電阻RL1.放大電路組成共發射極基本放大電路

IC

UC，使電流放大

電壓放大

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路

直流電源Vcc基極偏置電阻RB1、RB1輸入輸出耦合電容C1、C2集電極負載電阻Rc放大電路的負載電阻RL發射極電阻RE：穩定靜態工作點旁路電容CE：短路交流，消除RE對電壓放大倍數的影響分壓式偏置共射極單管放大電路半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2.靜態工作點直流通路（1）工程計算法半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2.靜態工作點直流通路（1）工程計算法半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路輸入輸出特性曲線上的靜態工作點（1）圖解法半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路圖解實例+–RBRC+uCE–+

uBE

+–VCCVBB6V6ViBiC輸入直流負載線方程：uCE=VCC

iC

RCuBE=VBB

iBRB輸出直流負載線方程：輸入回路圖解QuBE/ViB/

A靜態工作點VBBVBB/RB178k

UBEQIBQ0.730輸出回路圖解uCE/ViC/mAVCCVCC/RCO1k

Q33UCEQOiB=30

AICQ半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路1、發射結反偏或零偏，截止。2、發射結正偏，導通。集電結反偏，放大導通，iB↑、iC↑;集電結正偏，飽和導通，iB↑、iC近似不變。ICS稱集電極飽和電流IBS稱基極臨界飽和電流UCES稱飽和壓降ICSUCESIBSiB>IBS飽和導通;iB≤IBS放大導通。晶體管工作狀態的判斷方法兩種方法：1.假設放大2.假設飽和半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路例

硅管，β=100，RB=178k，RC=1k，VCC=VBB=6V。[解]令ui=0，求靜態電流IBQ+–

iBiCRBVCCVBBRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE–

假設晶體管工作處于放大狀態ICQ=

IBQ=3mAUCEQ=VCCICRC=6

（3

1）=3(V)由于UCEQ=3V>UBE=0.7V,所以，晶體管確實處于放大狀態假設晶體管工作處于飽和狀態所以，晶體管不處于飽和狀態，而處于放大狀態。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路例

硅管，β=100，RB=75k，RC=1k，VCC=VBB=6V。+–

iBiCRBVCCVBBRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE–

判斷晶體管工作狀態例

硅管，β=50，參數如下圖，判斷晶體管工作狀態，若輸入電壓為一方波，試畫出輸出電壓波形。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路uI=0時，三極管發射結零偏截止，

iC

0,

故uO

5V。

當uI=3.6V時，設三極管飽和，則uO=UCES

0.3V

可見當uI=3.6V時，iB>IBS，三極管確實可靠飽和，因此uO

0.3V。而實際基極電流解：半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2.靜態工作點對輸出波形的影響合適靜態工作點例

硅管，ui

=10sint(mV)，RB=178k，RC=1k，VCC=VBB=6V。[解]令ui=0，求靜態電流IBQuBE/ViB/

AO0.7V30QuiOtuBE/VOtiBIBQ(交流負載線)uCE/ViC/mA41O23iB=10

A20304050505Q6直流負載線Q

Q

6OtiCICQUCEQOtuCE/VUcemibicuceRL+–

iBiCRBVCCVBBRCC1ui+–

+

–

+uCE

+uBE–

交

直

流疊加信號半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路“Q”過低引起截止失真NPN管：頂部失真為截止失真。PNP管：底部失真為截止失真。不發生截止失真的條件：IBQ>Ibm。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce交流負載線2.靜態工作點對輸出波形的影響過低靜態工作點非線性失真半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路“Q”過高引起飽和失真NPN管：

底部失真為飽和失真。PNP管：頂部失真為飽和失真。不發生截止失真的條件：

IBQ+Ibm

IBS

。2.靜態工作點對輸出波形的影響過低靜態工作點非線性失真ICS集電極臨界飽和電流uCEiCtOOiCO

tuCEQ基極臨界飽和電流半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路信號幅度對輸出波形的影響信號幅度過大非線性失真半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路3.動態分析計算（1）晶體管H參數小信號電路模型晶體管電路可當成雙口網絡來分析從輸入端口看進去，相當于電阻rberbe

—Hie從輸出端口看進去為一個受

ib

控制的電流源

ic

=

ib，

—Hfe+uce–+ube–

ibicCBErbe

Eibic

ib+ube

+uce

BCrbb

—晶體管基區體電阻半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路

例

=100，uS

=10sint(mV)，求疊加在“Q”

點上的各交流量。[解]令ui=0，求靜態電流IBQ①求“Q”，計算rbeICQ=

IBQ=2.4mAUCEQ=12

2.4

2.7=5.5(V)半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路②交流通路+uo

+–

iBiCRBVCCVBBRCRLC1C2uS+–

+–

RS+uCE

+uBE–

ubeuce③小信號等效+uo

+–

RBRLRSrbe

Eibic

ibBCusRC+ube

④分析各極交流量⑤

分析各極總電量uBE=(0.7+0.0072sin

t

)ViB=(24+5.5sin

t)

AiC=(2.4+0.55sin

t

)

mAuCE=(5.5–

0.85sin

t

)V半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路3.動態分析計算（2）主要性能指標分析+us

+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+uo

RCRB1RB2+ui

+uo

RLibicii交流通路小信號等效電路rbe

ibRiRo①電壓放大倍數源電壓放大倍數②輸入電阻③輸出電阻Ro

=RC半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路例3.2.1

=100，RS=1k，RB1=62k，RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k，RL=5.6k，VCC=15V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。[解]（1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us

+uo

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路（2)求Au，Ri，

Aus，

RoRo=RC=3k

RCRB1RB2+ui

+uo

RLibiciirbe

ibRiRo半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路（3)斷開CE后，

求Au，Ri，Ro+VCCRCC1C2RLRE++RB1RB2RS+us

+uo

1)靜態工作點“Q”不變2)求Au、Aus、Ri、RoRCRB1RB2+ui

+uo

RLibiciirbe

ibRERo

=RC=3k

既穩定“Q”，Au

又較大的電路半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.3.5共基極放大電路性能指標Ro=RCRCRERS+us

RL+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS+us

+uo

C11.輸出電壓與輸入電壓同相。2.電壓放大倍數高。3.輸入電阻小，輸出電阻大。用于高頻及寬帶放大電路RiR

iRo+uo

RCRERS+us

RLrBEioicieiiib

ib+ui

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路電路組成與靜態工作點IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+usUCEQ=VCC–

IEQ

RE交流通路RsRB+

+uo

RLibiciiRE集電極C交流接地VCC=IBQRB+UBEQ+IEQ

RE4.3.4共集電極放大電路半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路主要性能指標交流通路RsRB+

+uo

RLibiciiRE小信號等效電路usRB+uo

RLibiciirbe

ibRERs+

R

L=RE//RL電壓放大倍數：1輸入電阻：半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路輸出電阻：usRB+uo

RLibiciirbe

ibRERs+

RBibiciirbe

ibRERsus=0+u

iiRER

S=Rs//RBi=iRE

–

ib–

ib射極輸出器特點Au

1

輸入輸出同相Ri

高Ro

低用途：輸入級輸出級中間隔離級主要性能指標半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路電路性能及應用1、電路性能特點2、電路應用輸出電壓Uo與輸入電壓Ui大小近似相等、相位相同，Au≈1輸入電阻很大，輸出電阻很小，共集電極放大電路沒有電壓放大作用，有很好的電流和功率放大能力，良好的高頻特性，廣泛應用于測量儀器的輸入級，用作功率放大器和緩沖器等電路。作多級放大電路的輸入級，可減小對輸入信號源的影響作多級放大電路的輸出級，可提供恒壓輸出，提高負載能力作多級放大電路的中間級，隔離前后級的影響，起到級間阻抗變換作用（緩沖級）半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.4負反饋放大電路

將電路的輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部通過某種電路（反饋網絡）引回到輸入端的過程稱為反饋。反饋有正負之分，放大電路中引入負反饋可使放大電路變得穩定，性能得到顯著改善，引入正反饋會使電路變得不穩定，因此，負反饋放大電路得到廣泛應用，而正反饋則主要用在振蕩電路中。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路A+–比較環節基本放大電路反饋網絡xi—輸入信號(ii或ui)xid—

凈輸入信號(iid或uid)xo

—輸出信號(io或uo)xf

—

反饋信號(if或uf)xid=xi-

xf—

負反饋方程。AF—環路放大倍數。1+AF—反饋深度。F+反饋系數閉環放大倍數開環放大倍數4.4.1反饋基本概念1.反饋放大電路組成與基本關系式半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路2、正反饋與負反饋3.直流反饋與交流反饋負反饋：反饋使凈輸入信號減小，從而使輸出信號減小，增益減小。正反饋：反饋使凈輸入信號增加，從而使輸出信號增大，增益提高。用瞬時極性法判斷直流反饋：直流信號的反饋交流反饋：交流信號的反饋半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路例

輸入回路輸出回路判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負反饋？直反饋還是交流反饋？+C1RS+ui–RERB+VCCC2RL+us–+uo–++uid

–

+uf–

RE

介于輸入輸出回路，有反饋。反饋使uid減小，為負反饋。既有直流反饋，又有交流反饋。半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路4.4.2負反饋放大電路的類型與判斷電壓反饋：反饋信號取樣于輸出電壓電流反饋：反饋信號取樣于輸出電流uo=0(RL短路)，反饋消失特征特征uo=0(RL短路)，反饋不消失電流反饋iouoFARLioA、F、RL串聯連接電流取樣AFRLuo電壓反饋A、F、RL并聯連接電壓取樣半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路串聯反饋：反饋信號與輸入信號以電壓相減的形式在輸入端出現。并聯反饋：反饋信號與輸入信號以電流相減的形式在輸入端出現。信號源內阻越小，反饋效果越明顯。特征特征信號源內阻越大反饋效，果越明顯。uid

=

ui

ufiid

=

ii

ifAFiiifisiidRSRSAFuiuidufus半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路AFuiuidufusRSRLuo電壓串聯負反饋AFuiuidufusRSiouoRLio電流串聯負反饋FAiiifisiidRSRLuo電壓并聯負反饋FAiiifisiidRSiouoRLio電流并聯負反饋四種基本反饋類型半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路負反饋放大電路類型判別（1）電壓與電流反饋的判別負載短路后反饋信號不消失，為電流反饋（2）串聯與并聯的判別輸入信號與反饋信號從放大電路器件的不同端子加入，為串聯反饋輸入信號與反饋信號從放大電路器件的相同端子加入，為并聯反饋反饋信號消失，為電壓反饋半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路例

半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路反饋信號與輸入信號在不同節點為串聯反饋，在同一個節點為并聯反饋。反饋取自輸出端或輸出分壓端為電壓反饋，反饋取自非輸出端為電流反饋。規律：半導體元件及放大電路

學習情境2半導體三極管及放大電路補充

uo經Rf與R1分壓反饋到輸入回路，故有反饋。AF

uf=uoR1/(R1+Rf)，uo=0即RL