(完整版)三极管练习题
1 1三极管练习题
一、填空题：
1．晶体管工作在饱和区时发射结 偏；集电结 偏。
2．三极管按结构分为_ 和 两种类型，均具有两个PN 结，即______和______。
3.放大电路中，测得三极管三个电极电位为U 1=6.5V ,U 2=7.2V ,U 3=15V ，则该管是______类型管子，其中_____极为集电极。
4．三极管的发射结和集电结都正向偏置或反向偏置时，三极管的工作状态分别是__ __和______。 5.三极管有放大作用的外部条件是发射结________，集电结______。
6．若一晶体三极管在发射结加上反向偏置电压，在集电结上也加上反向偏置电压，则这个晶体三极管处于＿＿＿＿＿＿状态。
二、选择题：
1.有万用表测得PNP 晶体管三个电极的电位分别是V C =6V ，V B =0.7V ，V E =1V 则晶体管工作在（ ）状态。
A 、 放大
B 、截止
C 、饱和
D 、损坏
2、三级管工作在截止区，要求（ ）
A 、发射结正偏，集电结正偏
B 、发射结正偏，集电结反偏
C 、发射结反偏，集电结正偏
D 、发射结反偏，集电结反偏
3. NPN 型三极管三个极电位分别有V C =3.3V ，V E =3V ，V B =3.7V ，则该管工作在（ ）
A ．饱和区
B ．截止区
C ．放大区
D ．击穿区
4.下列三极管各个极的电位，处于放大状态的三极管是（ ）
A V C =0.3V ，V E =0V ， V
B =0.7V B V
C =-4V ， V E =-7.4V ，V B =-6.7V
C V C =6V ， V E =0V ， V B =-3V
D V C =2V ， V
E =2V ， V B =2.7V
5.如果三极管工作在饱和区，两个PN 结状态（ ）
A ．均为正偏
B ．均为反偏
C ．发射结正偏，集电结反偏
D ．发射结反偏，集电结正偏
6. 有万用表测得PNP 晶体管三个电极的电位分别是V C =6V ，V B =0.7V ，V E =1V 则晶体管工作在（ ）状态。 A 、 放大 B 、截止 C 、饱和 D 、损坏
7、工作在放大区的某三极管，如果当Ib
从12μA 增大到22μA 时，Ic
从1mA 变为2mA ，那么它的β约为
( ) 。
A. 83
B. 91
C. 100
8、工作于放大状态的PNP 管，各电极必须满足（ ）
A
．Ｕc > Ub > Ue B 。Ｕc< Ub < Ue C 。Ub >Ｕc > Ue D 。Ｕc > Ue > Ub
三、判断题
1、
判断图示三极管的工作状态。 2V (c) (a) (b)
+7.5V-8V+7.1V+5V +3.2V
(a)
+3.5V-3V
-2.3V
(b)
+6.9V
+4V
(c)
+5V
0V
(d)
2、如图示，试判断工作在饱和状态的管子（）。
3.工作在放大区的三极管，集电结正偏。（）
4.晶体三极管的C、E可以交换使用。（）
5．三极管是电压放大元件。（）
6．处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成。（）
7、三极管按结构分为硅型和锗型三极管。（）
8、如图示，试判断工作在放大状态的管子（）。
四、识别题
用万用表测的放大电路中某个三极管两个电极的电流值如图.
（1）判断是PNP还是NPN管?
（2）求另一个电极的电流大小，在图上标出实际方向
（3）图上标出管子的E.B.C.极
（4）估算管子的?值.
①②③
NPN>> 放大区Uc>Ub Ub>Ue 截止区Uc>Ub Ue>Ub 饱和区Uc
PNP>> 放大区Uc +7.5V-8V+7.1V+5V +3.2V (a) +3.5V-3V -2.3V (b) +6.9V +4V (c) +5V 0V (d) 2 详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1：三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管)，基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时，基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻)，那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了)。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压)，集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止)，相当于开关断开;当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中，将电阻Rc换成一个灯泡，那么当基极电流为0时，集电极电流为0，灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β)，三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。 名称封装极性用途耐压电流功率频率配对管 9012 贴片PNP低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 9012 21 PNP低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 9013 21 NPN 低频放大50V 0.5A0.625W 9012 9013 贴片NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012 9014 21 NPN 低噪放大50V 0.1A0.4W 150HMZ 9015 9015 21 PNP低噪放大50V 0.1A0.4W 150MHZ 9014 9018 21 NPN 高频放大30V 0.05A0.4W 1000MHZ 8050 21 NPN 高频放大40V 1.5A1W 100MHZ 8550 8550 21 PNP高频放大40V 1.5A1W 100MHZ 8050 2N2222 21 NPN 通用60V 0.8A 0.5W 25／200NS 2N2369 4A NPN 开关40V 0.5A 0.3W 800MHZ 2N2907 4A NPN 通用60V 0.6A 0.4W 26／70NS 2N3055 12 NPN 功率放大100V 15A 115W MJ2955 2N3440 6 NPN 视放开关450V 1A1W 15MHZ 2N6609 2N3773 12 NPN 音频功放开关160V 16A50W 2N3904 21E NPN 通用60V 0.2A 2N2906 21C PNP 通用40V 0.2A 2N2222A 21铁NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ 2N6718 21铁NPN 音频功放开关100V 2A 2W 2N5401 21 PNP视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551 2N5551 21 NPN 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401 2N5685 12 NPN 音频功放开关60V 50A 300W 2N6277 12 NPN 功放开关180V 50A 250W 2N6678 12 NPN 音频功放开关650V 15A 175W 15MHZ 3DA87A 6 NPN 视频放大100V 0.1A1W 3DG6B 6 NPN 通用20V 0.02A 0.1W 150MHZ 3DG6C 6 NPN 通用25V 0.02A 0.1W 250MHZ 3DG6D 6 NPN 通用30V 0.02A 0.1W 150MHZ 3DK2B 7 NPN 开关30V 0.03A 0.2W 3DD15D 12 NPN 电源开关300V 5A 50W 3DD102C 12 NPN 电源开关300V 5A 50W 3522V 5V稳压管 5609 21 NPN 音频低频放大50V 0.8A 0.625W 5610 5610 21 PNP音频低频放大50V 0.8A 0.625W 5610 60MIAL1 电磁／微波炉1000V 60A 300W 9626 21 NPN 通用 MPSA42 21E NPN 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA92 MPSA92 21E PNP 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA42 MPS2222A 21 NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ A634 28E PNP 音频功放开关40V 2A 10W A708 6 PNP 音频开关80V 0.7A 0.8W A715C 29 PNP 音频功放开关35V 2.5A 10W 160MHZ A733 21 PNP 通用50V 0.1A180MHZ 三极管应用电路和基本放大电路 2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1) 一、三极管三种基本组态 (2) 二、应用电路 (3) A、偏置使用 (3) B、放大电路应用 (5) 三、射频FET小信号放大器设计 (7) 1、基本概念： (7) 2、基于S－参数和圆图的分析方法 (8) 四、集成中小功率放大器 (9) 附1：容易发生自激的电路形式 (11) 附2 电路分析实例 (11) 一、三极管三种基本组态 共发 共集 共基 特点：共发－对电压电流都有放大，适合制做放大器 共集－电压跟随器 共基－电流继随器 直流工作点选取 交流小信号混和PI 型等效模型 e 二、应用电路 A 、偏置使用 1、有源滤波电路： R1 R2 特点：直流全通，交流对地呈高容性。 使用时可在b 和e 对地接大电容，增强滤波。 2、有源负载电路： Vcc 特点：直流负载很小，交流负载大，提高放大器的Rc 3、恒流源电路 独立电流源 镜像电流源 特点：较大的偏置电压变化，有较小的电流变化 4、电平控制与告警电路 特点：利用导通截至特性，控制电平可调整 5、电流补偿偏置电路 特点：补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时，gm变低导致的Ic变低而改变工作点。 特点：适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。 1、共发放大的形式： ☆发射级接电阻的： 电压放大倍数接近为Rc/Re ☆接有源负载的： 共发有源负载的作用：直流负载很小，交流负载大 以此提高Rc，增大电压放大倍数 电压和电流同时放大的形式只有共发。 2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。 3、级联考虑： 差分放大一般在组合放大的第一级，目的不在提供增益，而是良好的输入性能，如共模抑制比，温度漂移等；（互补型）共集电路（前置隔离级）做为最后一级，可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益，所以采用（有源偏置的）共发放大器。 放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。 互补型共集电路 互补型共集电路特点：作为隔离级，提高动态范围 测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准， 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒，找基极 大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极（如这两个电极为1、2）,用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极（参看图1、图2不难理解它的道理）。 二、PN结，定管型 找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型（图1）。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头，偏转大 找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 （1）对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理，用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔TC 极~b极极T红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致（顺箭头”，）所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。 三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。 以上四项中,最后一项较为重要。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。 全系列常用三极管型号参数资料 编者按：这些虽不能涵盖所有的三极管型号，例如3DD系列等，但是都是极其常用的型号，例如901系列，简直是无所不在。在网上查的电子元件手册都是卖书的广告，找到点参数型号确实不易。 名称封装极性功能耐压电流功率频率配对管 D633 28 NPN 音频功放开关100V 7A 40W 达林顿 9013 21 NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012 9014 21 NPN 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150HMZ 9015 9015 21 PNP 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150MHZ 9014 9018 21 NPN 高频放大30V 0.05A 0.4W 1000MHZ 8050 21 NPN 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8550 8550 21 PNP 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8050 2N2222 21 NPN 通用60V 0.8A 0.5W 25／200NS 2N2369 4A NPN 开关40V 0.5A 0.3W 800MHZ 2N2907 4A NPN 通用60V 0.6A 0.4W 26／70NS 2N3055 12 NPN 功率放大100V 15A 115W MJ2955 2N3440 6 NPN 视放开关450V 1A 1W 15MHZ 2N6609 2N3773 12 NPN 音频功放开关160V 16A 50W 2N3904 21E NPN 通用60V 0.2A 2N2906 21C PNP 通用40V 0.2A 2N2222A 21铁NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ 2N6718 21铁NPN 音频功放开关100V 2A 2W 2N5401 21 PNP 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551 2N5551 21 NPN 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401 2N5685 12 NPN 音频功放开关60V 50A 300W 2N6277 12 NPN 功放开关180V 50A 250W 9012 21 PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 2N6678 12 NPN 音频功放开关650V 15A 175W 15MHZ 9012 贴片PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 三极管放大电路设计，参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管，所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种 类较多，我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路，一般我们对放大路要掌握些什么内容？ ⑴ 分析电路中各元件的作用； (2) 解放大电路的放大原理； (3) 能分析计算电路的静态工作点； (4) 理解静态工作点的设置目的和方法。 图1中,C1,C2为耦合电容，耦合就是起信号的传递作用，电容器能将信号信号从前级耦合到后级，是因为电容两端的电压不能突变，在输入端输入交流信号后，因两端的电压不能突变因，输出端的 电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化，从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说 明的是，电容两端的电压不能突变，但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻，什么叫直流偏置？简单来说，做工要吃饭。要求三极管工作，必先要提供一定的工作条件，电子元件一定是要求有电能供应的了，否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中，第一条件是要求要稳定，所以，电源一定要是直流电源，所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电？电阻就象是供水系统中的水龙头，用调节电流大小的。所以，三极管的三 种工作状态“：载止、饱和、放大”就由直流偏置决定，在图1中，也就是由R1、R2来决定了。 首先，我们要知道如何判别三极管的三种工作状态，简单来说，判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别，Uce接近于电源电压VCC，则三极管就工作于载止状态，载止状态就是说三极管基本上不工作，Ic电流较小(大约为零)，所以R2由于没有电流流过，电压接近0V，所以Uce就接近于电源电压VCG 若Uce接近于0V,则三极管工作于饱和状态，何谓饱和状态？就是说,Ic电流达到了最大值，就算I b增大，它也不能再增大了。 以上两种状态我们一般称为开关状态，除这两种外，第三种状态就是放大状态，一般测Uce接近于电源电压的一半。若测Uce偏向VCC,则三极管趋向于载止状态，若测Uce偏向0V,则三极管趋向于饱和状态。 理解静态工作点的设置目的和方法 放大电路，就是将输入信号放大后输出，(一般有电压放大，电流放大和功率放大几种，这个不在这 讨论内)。先说我们要放大的信号，以正弦交流信号为例说。在分析过程中，可以只考虑到信号大 小变化是有正有负，其它不说。上面提到在图1放大电路电路中，静态工作点的设置为Uce接近于 全系列三极管应用参数全系列三极管应用参数 名称 封装极性功耐 压电流功率频率配对管 D633 28 NPN 音频功 放 100V 7A 40W 达林顿 9013 21 NPN 低频放 大 50V 0.5A 0.625W 9012 9014 21 NPN 低噪放 大 50V 0.1A 0.4W 150HMZ 9015 9015 21 PNP 低噪放 大 50V 0.1A 0.4W 150MHZ 9014 9018 21 NPN 高频放 大 30V 0.05A 0.4W 1000MHZ 8050 21 NPN 高频放 大 40V 1.5A 1W 100MHZ 8550 8550 21 PNP 高频放 大 40V 1.5A 1W 100MHZ 8050 2N2222 21 NPN 通 用 60V 0.8A 0.5W 25/200NS 2N2369 4A NPN 开 关 40V 0.5A 0.3W 800MHZ 2N2907 4A NPN 通 用 60V 0.6A 0.4W 26/70NS 2N3055 12 NPN 功率放 大 100V 15A 115W MJ2955 2N3440 6 NPN 视 放开 450V 1A 1W 15MHZ 2N6609 2N3773 12 NPN 音频功 放 160V 16A 50W 2N3904 21E NPN 通用 60V 0.2A 2N2906 21C PNP 通用 40V 0.2A 2N2222A 21铁 NPN 高频放大 75V 0.6A 0.625W 300MHZ 放 100V 2A 2W 2N5401 21 PNP 视频放 大 160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551 2N5551 21 NPN 视频放大 160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401 2N5685 12 NPN 音频功放 60V 50A 300W 2N6277 12 NPN 功 放开 180V 50A 250W 9012 21 PNP 低频放 大 50V 0.5A 0.625W 9013 2N6678 12 NPN 音频功 放 650V 15A 175W 15MHZ 9012 贴片 PNP 低频放 大 50V 0.5A 0.625W 9013 3DA87A 6 NPN 视频放 大 100V 0.1A 1W 3DG6B 6 NPN 通 用 20V 0.02A 0.1W 150MHZ 3DG6C 6 NPN 通 东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称：模拟电子电路基础 第三次实验 实验名称：三极管放大电路设计 院（系）：专业： 姓名：学号： 实验室: 105 实验组别： 同组人员：实验时间：2015年05月04日评定成绩：审阅教师： 实验三三极管放大电路设计 一、实验目的 1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 2.了解三极管、场效应管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、 增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法； 3.了解负反馈对放大电路特性的影响。 4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试； 5.掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、 函数发生器的使用技能训练。 二、预习思考： 1.器件资料： 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管脚的名称，将相关参数值填入下表： 注：额——表示Absolute maximum ratings，最大额定值。 2.偏置电路： 图3-3中偏置电路的名称是什么？简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C以实现稳定直流工作点的作用的，如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？ 答： ①图3-1偏置电路名称：分压式偏置电路。 ②自动调节晶体管电流Ic以实现稳定直流工作点的作用的原理： 当温度升高，会引起静态电流ICQ(≈IEQ)的增加，此时发射极直流电位UEQ=IEQ*RE 也会增加，而由于基极电位UBQ基本固定不变，因此外加在BJT发射结上的电压UBEQ=UBQ-UEQ将减小，迫使IEQ减小，进而抑制了ICQ的增加，使ICQ基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。同理，当温度降低时，ICQ减小，UEQ同时减小，而UBEQ则上升促使IEQ增大，抑制了ICQ 的减小，进而保证了Q点的稳定。 ③若R1、R2取得过大，则不能再起到稳定工作点的作用。这是因为在此情况下， 流入基极的电流不可再忽略，UB不稳定导致直流工作点不稳定。 三极管的作用：三极管放大电路原理 一、放大电路的组成与各元件的作用 Rb和Rc：提供适合偏置--发射结正偏，集电结反偏。C1、C2是隔直(耦合)电容，隔直流通交流。 共射放大电路 Vs ，Rs：信号源电压与内阻； RL：负载电阻，将集电极电流的变化△ic转换为集电极与发射极间的电压变化△VCE 二、放大电路的基本工作原理 静态(Vi=0,假设工作在放大状态) 分析，又称直流分析，计算三极管的电流和极间电压值，应采用直流通路(电容开路)。 基极电流：IB=IBQ=(VCC-VBEQ)/Rb 集电极电流：IC=ICQ=βIBQ 集-射间电压：VCE=VCEQ=VCC-ICQRc 动态(vi≠0)分析： 放大电路对信号的放大作用是利用三极管的电流控制作用来实现，其实质上是一种能量转换器。 三、构成放大电路的基本原则 放大电路必须有合适的静态工作点：直流电源的极性与三极管的类型相配合，电阻的设置要与电源相配合，以确保器件工作在放大区。输入信号能有效地加到放大器件的输入端，使三极管输入端的电流或电压跟随输入信号成比例变化，经三极管放大后的输出信号(如 ic=β*ib)应能有效地转变为负载上的输出电压信号。 电压传输特性和静态工作点 一、单管放大电路的电压传输特性 图解分析法： 输出回路方程： 输出特性曲线： AB段：截止区，对应于输出特性曲线中iB＜0的部分。 BCDEFG段：放大区 GHI段：饱和区 作为放大应用时：Q点应置于E处(放大区中心)。若Q点设置C处，易引起载止失真。若Q点设置F处，易引起饱和失真。 用于开关控制场合：工作在截止区和饱和区上。 二、单管放大电路静态工作点(公式法计算) 全系列三极管应用参数—2 全系列三极管应用参数 名称封装极性功耐压电流功率频率配对管 D633 28 NPN 音频功放 100V 7A 40W 达林顿 9013 21 NPN 低频放大 50V 0.5A 0.625W 9012 9014 21 NPN 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150HMZ 9015 9015 21 PNP 低噪放大 50V 0.1A 0.4W 150MHZ 9014 9018 21 NPN 高频放大 30V 0.05A 0.4W 1000MHZ 8050 21 NPN 高频放大 40V 1.5A 1W 100MHZ 8550 8550 21 PNP 高频放大 40V 1.5A 1W 100MHZ 8050 2N2222 21 NPN 通用 60V 0.8A 0.5W 25／200NS 2N2369 4A NPN 开关 40V 0.5A 0.3W 800MHZ 2N2907 4A NPN 通用 60V 0.6A 0.4W 26／70NS 2N3055 12 NPN 功率放大 100V 15A 115W MJ2955 2N3440 6 NPN 视放开 450V 1A 1W 15MHZ 2N6609 2N3773 12 NPN 音频功放 160V 16A 50W 2N3904 21E NPN 通用 60V 0.2A 2N2906 21C PNP 通用 40V 0.2A 2N2222A 21铁 NPN 高频放大 75V 0.6A 0.625W 300MHZ 2N6718 21铁 NPN 音频功放 100V 2A 2W 2N5401 21 PNP 视频放大 160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551 2N5551 21 NPN 视频放大 160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401 2N5685 12 NPN 音频功放 60V 50A 300W 2N6277 12 NPN 功放开 180V 50A 250W 9012 21 PNP 低频放大 50V 0.5A 0.625W 9013 2N6678 12 NPN 音频功放 650V 15A 175W 15MHZ 9012 贴片 PNP 低频放大 50V 0.5A 0.625W 9013 3DA87A 6 NPN 视频放大 100V 0.1A 1W 3DG6B 6 NPN 通用 20V 0.02A 0.1W 150MHZ 3DG6C 6 NPN 通用 25V 0.02A 0.1W 250MHZ 3DG6D 6 NPN 通用 30V 0.02A 0.1W 150MHZ MPSA42 21E NPN 电话视频 300V 0.5A 0.625W MPSA92 MPSA92 21E PNP 电话视频 300V 0.5A 0.625W MPSA42 MPS2222A 21 NPN 高频放大 75V 0.6A 0.625W 300MHZ 9013 贴片 NPN 低频放大 50V 0.5A 0.625W 9012 3DK2B 7 NPN 开关 30V 0.03A 0.2W 3DD15D 12 NPN 电源开关 300V 5A 50W 3DD102C 12 NPN 电源开关 300V 5A 50W 3522V 5V稳压管 A634 28E PNP 音频功放 40V 2A 10W A708 6 PNP 音频开关 80V 0.7A 0.8W 全系列三极管应用参数 名称封装极性功能耐压电流功率频率配对管D633 28 NPN 音频功放开关100V 7A 40W 达林顿 9013 21 NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012 9014 21 NPN 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150HMZ 9015 9015 21 PNP 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150MHZ 9014 9018 21 NPN 高频放大30V 0.05A 0.4W 1000MHZ 8050 21 NPN 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8550 8550 21 PNP 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8050 2N2222 21 NPN 通用60V 0.8A 0.5W 25／200NS 2N2369 4A NPN 开关40V 0.5A 0.3W 800MHZ 2N2907 4A NPN 通用60V 0.6A 0.4W 26／70NS 2N3055 12 NPN 功率放大100V 15A 115W MJ2955 2N3440 6 NPN 视放开关450V 1A 1W 15MHZ 2N6609 2N3773 12 NPN 音频功放开关160V 16A 50W 2N3904 21E NPN 通用60V 0.2A 2N2906 21C PNP 通用40V 0.2A 2N2222A 21铁NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ 2N6718 21铁NPN 音频功放开关100V 2A 2W 2N5401 21 PNP 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551 2N5551 21 NPN 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401 2N5685 12 NPN 音频功放开关60V 50A 300W 2N6277 12 NPN 功放开关180V 50A 250W 9012 21 PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 2N6678 12 NPN 音频功放开关650V 15A 175W 15MHZ 9012 贴片PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013 3DA87A 6 NPN 视频放大100V 0.1A 1W 3DG6B 6 NPN 通用20V 0.02A 0.1W 150MHZ 3DG6C 6 NPN 通用25V 0.02A 0.1W 250MHZ 3DG6D 6 NPN 通用30V 0.02A 0.1W 150MHZ MPSA42 21E NPN 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA92 MPSA92 21E PNP 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA42 MPS2222A 21 NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ 9013 贴片NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012 3DK2B 7 NPN 开关30V 0.03A 0.2W 3DD15D 12 NPN 电源开关300V 5A 50W 3DD102C 12 NPN 电源开关300V 5A 50W 3522V 5V稳压管 A634 28E PNP 音频功放开关40V 2A 10W A708 6 PNP 音频开关80V 0.7A 0.8W A715C 29 PNP 音频功放开关35V 2.5A 10W 160MHZ A733 21 PNP 通用50V 0.1A 180MHZ A741 4 PNP 开关20V 0.1A 70／120NS A781 39B PNP 开关20V 0.2A 80／160NS 第一节基本三极管开关基本电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。严格说起来，三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上， 图1 基本的三极管开关 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。详细的说，当Vin为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。 同理，当Vin为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。838电子 一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特，因此欲使三极管截止，Vin必须低于0.6伏特，以使三极管的基极电流为零。通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见，往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源) 当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上，则三极管的集电极与射极必须短路，就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位，以驱动三极管使其进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上，如此则VcE便接近于0，而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下，根据奥姆定律三极管呈饱和时，其集电极电流应该为﹕ 全系列三极管应用参数及代换 A1941 BCE PNP 音频功放形状140V 10A 100W C5198 C5198 BCE NPN 音频功放形状140V 10A 100W A1941 A1943 BCE PNP 功放开关230V 15AA 150W C5200 C5200 BCE NPN 功放开关230V 15A 150W A1943 A1988 BCE PNP 功放开关 B449 锗管12 PNP 功放开关50V 3.5A 22.5W B647 21 PNP 通用120V 1A 0.9W 140MHZ D667 D667 21 NPN 通用120V 1A 0.9W 140MHZ B649 B1375 BCE PNP 音频功放60V 3A 2W 9MHZ D40C BCE NPN 对讲机用 40V 0.5A 40W 75MH B688 BCE PNP 音频功放开关120V 8A 80W D718 B734 39B PNP 通用60V 1A 1W D774 B649 29 PNP 视放180V 1.5A 20W D669 D669 29 NPN 视频放大180V 1.5A 20W 140MHZ B649 B669 28 PNP 达林顿功放70V 4A 40W B675 28 PNP 达林顿功放60V 7A 40W B673 28 PNP 达林顿功放100V 7A 40W B631K 29 PNP 音频功放开关120V 1A 8W 130MHZ D600K D600K 29 NPN 音频功放开关120V 1A 8W 130MHZ B631K C3783 BCE NPN 高压高速开关900V 5A 100W B1400 28B PNP 达林顿功放120V 6A 25W D1590 B744 29 PNP 音频功放开关70V 3A 10W B1020 28 PNP 功放开关100V 7A 40W B1240 39B PNP 功放开关40V 2A 1W 100MHZ B1185 28B PNP 功放开关60V 3A 25W 70MHZ D1762 B1079 30 PNP 达林顿功放100V 20A 100W D1559 B772 29 PNP 音频功放开关40V 3A 10W D882 B774 21 PNP 通用30V 0.1A 0.25W B817 30 PNP 音频功放形状160V 12A 100W D1047 B834 28 PNP 功放开关60V 3A 30W B1316 54B PNP 达林顿功放100V 2A 10W B1317 BCE PNP 音频功放180V 15A 150W D1975 B1494 BCE PNP 达林顿功放120V 20A 120W D2256 B1429 BCE PNP 功放开关180V 15A 150W C380 21 NPN 高频放大35V 0.03A 250MHZ C458 21 NPN 通用30V 0.1A 230MHZ C536 21 NPN 通用40V 0.1A 180MHZ 2N6609 12 PNP 音频功放开关160V 15A 150W ＞2MHZ 2N3773 C3795 BCE NPN 高压高速开关900V 5A 40W C2458 21ECB NPN 通用低噪50V 0.15A 0.2W C3030 BCE NPN 开关管900V 7A 80W. 达林顿 C3807 BCE NPN 低噪放大30V 2A 1.2W 260MHZ C3858 BCE NPN 功放开关200V 17A 200W 20MHZ A1494 D985 29 NPN 达林顿功放150V ±1.5A 10W C2036 29 NPN 高放低噪80V 1A 1－4W C2068 28E NPN 视频放大300V 0.05A 1.5W 80MHZ C2073 28 NPN 功率放大150V 1.5A 25W 4MHZ A940 C3039 28 NPN 电源开关500V 7A 50W C3058 12 NPN 开关管600V 30A 200W C3148 28 NPN 电源开关900V 3A 40W C3150 28 NPN 电源开关900V 3A 50W C3153 30 NPN 电源开关900V 6A 100W C3182 30 NPN 功放开关140V 10A 100W A1265 C3198 21 NPN 高频放大60V 0.15A 0.4W 130MHZ 3DK4B 7 NPN 开关40V 0.8A 0.8W 3DK7C 7 NPN 开关25V 0.05A 0.3W 3D15D 12 NPN 电源开关300V 5A 50W C2078 28 NPN 音频功放开关80V 3A 10W 150MHZ C2120 21 NPN 通用30V 0.8A 0.6W C2228 21 NPN 视频放大160V 0.05A 0.75W C2230 21 NPN 视频放大200V 0.1A 0.8W C2233 28 NPN 音频功放开关200V 4A 40W C2236 21 NPN 通用30V 1.5A 0.9W A966 三极管放大电路设计-参数计算及静态工作点设置方法 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法 说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧 放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。 以上四项中,最后一项较为重要。 图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。 在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近 三极管放大电路课程设计 (电子1202班杨云鹏0121209330224) 参考资料：《晶体管电路设计》【日】铃木雅臣著 《电子设计从零开始》 9013的相关介绍: 9013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广,它是NPN型小功率三极管. 主要 用于低频放大与电子开关。 参数： 结构 NPN 材料与极性：SI-NPN 引脚：1 发射极2 基极3 集电 极。集电极发射极电压25V; 集电极基极电压45V ;发射极基极电压 5V ;集电极电流Ic Max 0.5A; 耗散功率0.625W ;工作温度-55℃ +150℃;特征频率150MHz。 课题要求：设计电压放大倍数为100倍的三极管放大电路；并且能够带动8欧和4千欧的负载。 电路设计：用2个9013三极管和一个8050pnp型三极管，前一个作为共射放大电路，放大倍数为50dB，但空载时输出电阻太大，无法带动负载为8欧的喇叭，所以后面加一个推挽型射极跟随器，不会降低放大倍数，但可使空载时输出电阻变的很小一般为几欧到十几欧，可带动8欧的喇叭。 电路设计图： 电路仿真输入输出波形： 实际测量： 出现故障及解决方法 1，在仿真的时候，出现了输出信号饱和失真和截止失真、增益不够、波形变形以及不能带动小负载的现象。解决方法：通过改变rc与re以及偏执电阻的阻值来不断的计算和调整，并加上了推挽式跟随器。最终得到了符合的波形 总结 在设计这次的BJT放大电路的过程中，我较熟练地运用了模电中的三极管放大，射极跟随器，推挽型射极跟随器以及差分放大电路和负反馈等知识。但是设计出的实物与实验要求相比还有比较大的差距。4千欧负载时三极管放大增益较符合，但是8欧的负载时信号衰减过大，不能符合设计要求。在不断地探索与试验中更深的理解了三极管放大电路中各电阻阻值变化对增益的影响。在今后学习中需再接再厉，并吸取这次的经验与教训。详解经典三极管基本放大电路
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