2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体管直流工作状态分析及偏置电路

晶体管直流工作状态分析及偏置电路 03 六月 2023 模拟电子技术 2 晶体管直流工作状态分析及偏置电路 直流工作状态分析（静态分析） 将输入、输出特性曲线线性化 （即用若干直线段表示） 等效电路（模型） 静态：由电源引起的一种工作状态 03 六月 2023 模拟电子技术 3 3 集电极最大允许耗散功率PCM ※ PCM (Maximum Power Dissipation)表示集电极上允许损耗功率的最大值。超过此值就会使管子性能变坏或烧毁。 ※PCM与管芯的材料、大小、散热条件及环境温度等因素有关。 PCM =IC·UCE 03 六月 2023 模拟电子技术 4 图2―7 晶体管的安全工作区 功耗线 过损耗区 击穿区 过流区 Safe Operating Area 03 六月 2023 模拟电子技术 5 (a) 输入特性近似 图2―8晶体管伏安特性曲线的折线近似 u BE 0 i B U BE(on) 0 u CE i C U CE(sat) I B ＝ 0 (b) 输出特性近似 2―3―1晶体管的直流模型 03 六月 2023 模拟电子技术 6 图2―9晶体管三种状态的直流模型 (a)截止状态模型；(b)放大状态模型；(c)饱和状态模型 ( b ) e b c βI B I B U BE(on) ( a ) e b c ( c ) e b c U BE(on) U CE(sat) 03 六月 2023 模拟电子技术 7 例1 晶体管电路如图2―10(a)所示。若已知晶体管工作在放大状态，β=100，试计算晶体管的IBQ，ICQ和UCEQ。 I C Q ＋ － U CE Q 270k R B U BB 6V I B Q U CC 12V R C 3k (a) 电路 03 六月 2023 模拟电子技术 8 (b)直流等效电路 图2―10晶体管直流电路分析 e R B U BE(on) b I B Q βI B Q c I C Q U CC R C ＋ － U CE Q 03 六月 2023 模拟电子技术 9 解 因为UBB使e结正偏，UCC使c结反偏，所以晶体管可以工作在放大状态。这时用图2―9(b)的模型代替晶体管，便得到图2--10(b)所示的直流等效电路。由图可知 故有 03 六月 2023 模拟电子技术 10 R B U BB R C U CC U EE R E U BE(on) βI B (b)放大状态下的等效电路 03 六月 2023 模拟电子技术 11 图2―11晶体管直流分析的一般性电路 R B U BB R C U CC U EE R E U BE(on) (c)饱和状态下的等效电路 U CE(sat) 03 六月 2023 模拟电子技术 12 ∵ UBB - UEE - UBE(on) =IBQRB+(1+β)IBQRE 方法1： 则晶体管处于放大状态； 则晶体管处于饱和状态； ∴ $