發(fā)射極,發(fā)射極是什么意思

發(fā)射極,發(fā)射極是什么意思

三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，電路符號(hào)如圖2所示。

從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b，發(fā)射極e和集電極c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極。共發(fā)射極放大電路

輸入信號(hào)加在三極管的基極， 輸出信號(hào)由集電極取出，發(fā)射極作輸入回路和輸出回路的公共電極時(shí)的放大電路，稱為共發(fā)射極放大電路，圖2.1.1為基本共發(fā)射極放大電路。在電子 設(shè)備中，它主要用于電壓放大

(a)　NPN型管 (b)　PNP型管

圖2.1.1　基本共發(fā)射極放大電路

圖2.1.1(a)虛線框內(nèi)為選用NPN型三極管的共發(fā)射極放大電路，VCC為正直流電壓源。 Rb1和Rb2為基極上偏置電阻和下偏置電阻，作用是保證三極管基極有合適的直流電壓VBQ， 這種偏置電路稱為分壓式偏置電路。Rc為集電極電阻，作用是將三極管的集電極信號(hào)電流Ic變換成集 電極信號(hào)電壓Vc。Re為發(fā)射極電阻，具有穩(wěn)定直流工作點(diǎn)的作用，因此，這種偏置電路又稱為射極偏 置電路。Rb1、Rb2、Rc和Re的選擇必須保證三極管工作在放大區(qū)，即發(fā)射結(jié) 正偏，集電結(jié)反偏，還要保證輸出電壓不進(jìn)入三極管的飽和區(qū)和截止區(qū)，即不產(chǎn)生飽和、截止失真。

Vs為信號(hào)源電壓有效值，并設(shè)vs=Vsm ，Rs為信號(hào)源內(nèi)阻。Vi和Vo分別為放大電路的輸入電壓和輸出電壓的有效值。 RL為放大電路的負(fù)載。

Ce為發(fā)射極旁路電容，作用是使三極管集電極的輸出信號(hào)電流Ic 不在Re上產(chǎn)生交流壓降而直接入地。Cb1和Cb2分別為輸入和輸出耦合電容，作用 是傳送交流，隔離直流，又稱為隔直電容。這三個(gè)電容在使用頻率不很高(幾十千赫茲以下)時(shí)，都應(yīng)選容量較大的電解 電容。

如果三極管選用PNP型，VCC選用負(fù)直流電壓源，以保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 三個(gè)外接電解電容也應(yīng)反接，如圖2.1.1(b)所示。共發(fā)射極放大電路直流分析（靜態(tài)分析）：

直流分析就是計(jì)算三極管各電極的直流電壓和直流電流，是保證三極管工作在放大區(qū)的先決條件。 由于直流確定以后是不變化的，又稱為靜態(tài)分析，直流電壓和直流電流又稱為靜態(tài)電壓和靜態(tài)電流。在分析直流時(shí)先畫 出直流通路，因?yàn)殡娙莶荒芡ㄟ^直流，所以直流通路就是將圖2.1.1基本放大電路中的所有外接電容開路，

圖2.1.2　共發(fā)射極放大電路的直流通路

靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算

在圖2.1.2（b）中

（2.2.1)

(2.2.2)

由圖可得輸入回路方程

由上式可得基極直流電流

(2.1.3)

式中：VBEQ為三極管的基射極間的直流電壓（即發(fā)射結(jié)的導(dǎo)通電壓），硅管取0.7V，鍺管取0.2V。

集電極直流電流

(2.1.4)

發(fā)射極直流電流

(2.1.5)

集射極之間的直流電壓

(2.1.6)

要使三極管工作在放大區(qū)，必須保證

(2.1.8)

共基極，共發(fā)射極，共集電極放大電路三種基本組態(tài)的比較：

靜態(tài)工作點(diǎn)

在實(shí)用電路中，為了穩(wěn)定直流工作點(diǎn)，三種基本電路都用 分壓式偏置，不用簡(jiǎn)單偏置，只要滿足條件(1+β)Re>>Rb，可用式(2.1.9)估算 ICQ，并用式(2.2.3)判斷三極管是否工作在放大區(qū)。三極管工作在放大區(qū)只是必要條件，還要求輸出電壓 不產(chǎn)生飽和或截止失真。三種基本組態(tài)的性能特點(diǎn)列于下表2-2中

表中增加了一項(xiàng)功率放大倍數(shù)Ap，定義 為輸出功率Aop與輸入功率Aip的比值，即

式中，I'o為放 大電路中三極管的輸出電流，I'i為三極管的輸入電流。所謂放大電路，必須

具有功率放大作用。 共發(fā)射極電路的電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)都大于1；共集電極電路的電壓放大倍數(shù)雖然小于1，但它有電流 放大；共基電路的電流放大倍數(shù)雖然小于1，但它有電壓放大。因此三種基本組態(tài)電路都具有功率放大作用，所 以稱為放大電路。

表中電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)中的負(fù)號(hào)，是表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相反，不是表示負(fù)值。電壓放大倍數(shù)為負(fù)時(shí)，電流放大倍數(shù)就為正，反之電壓放大倍數(shù)為正時(shí)，電流放大倍數(shù)就為負(fù)，因此電壓放大倍數(shù)可以統(tǒng)一表示為如下形式

對(duì)共發(fā)和共基電路 R'L=Rc//RL，對(duì)共集電路R’L=Re//RL。

輸入電阻和輸出電阻大小的比較主要是對(duì)和，當(dāng)然， 對(duì)放大器的Ri和Ro也有一定的影響。

上面的分析全部是用的NPN型管。如改用PNP型管，除靜態(tài)電壓和電流為負(fù)值外， 性能指標(biāo)與NPN型管完全一樣。