三极体及基本三极体电路Word文档格式.docx

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○基極區通常極薄。

●界面三極體有PNP及NPN兩種組合型。

○除了電壓及電流方向剛好相反之外，兩種組合型的電路特性及功用完全相同。

○界面三極體之電路性質概述:

●界面三極體之工作電壓：

『通常在射基極之間加小順向偏壓，而在集基極之間加大逆向偏壓。

』

●界面三極體之電路作用：

○原則上，由於射基極之間為逆偏壓，因此。

○但是當大於射基極之間的開啟電壓，而至之後，則因為基極區非常薄且，使得射極電子流在進入基極之後，絕大部份將穿過基極直接進入集極而形成，至於形成的電子流反而只佔少數。

○此時，、及的關係如下：

或。

○通常因此==>

β通常稱為三極體的【電流放大率】

（貳）三極體及三極體電路之一般分析（Section10.3）

◎基本概念：

三極體可視為是由兩個二極體（即射-基二極體及集-基二極體）背靠背所組成，因此對三極體的分析，也將以分別對射基極二極體及集基極二極體做特性分析來達成。

◎射基極界面特性

○基本上為ㄧ個受順向偏壓的二極體

●須保持以使BE界面受順向偏壓

●Q點（工作點）的決定以及跟的計算都如一般的二極體電路（右圖）------->

●若得以，則的計算也可用近似圖解或用等效電路來達成。

○但負載方程式牽涉及而

●直流KVL：

上式可寫為

所以直流負載線斜率為

●交流負載線斜率則為

◎集基極（CB）界面特性==>

集射極（CE）界面特性

==>

CB界面分析本來是要分析集極電流跟CB界面電壓的關係，但由於最後乃流過射極成為來完成迴路，另外而通常為定值，因此在CB界面分析裡，我們通常變成分析集極電流跟CE界面電壓的關係，或說變成CE界面分析。

○本質上，CB介面為逆偏壓的二極體，因此其電壓與電流的性質就如一個曾那二極體（右圖棕色線）；

但是當之時，的性質則變成如右圖藍色線所示：

曲線稱為CB界面特性曲線。

○對於一個完整的三極體電路，跟的值必須同時滿足下列兩項：

（1）CE迴路之負載方程式：

（2）CB界面特性函數：

以圖解法而言，負載方程式定義了斜率為而橫軸的截距為的負載線

最後，跟的解即為CE迴路負載線跟特性線的交點（下圖）

○一般而言，CE介面的特性線可分成三段（右圖）

●線性區-為直線

線性區的高度隨的不同而成比例變化

●飽和區–且為曲線

●崩潰區–（曾那崩潰電壓）以至於

正常操作不會讓CB界面進入崩潰區

○CB介面的分析與計算也存在近似圖解跟等效電路解

●通常，的BE界面特性跟的CE界面特性都可近似為下圖之片斷直線

●若又加上，則CE介面的特性更可近似為，其中符號代表跟無關，此時的CE介面特性就如同一個相依電流源（下圖之小訊號等效電路）

【附錄二：

如何計算BE迴路跟CE迴路的負載線？

】

○問題的源由：

---在分析二極體電路之時，電壓源以及負載電阻跟二極體的關係為簡單串聯（如右圖上），因此電壓源跟負載都直接作用在二極體之上。

---但於三極體BE迴路跟CE迴路的分析，則電路結構都與BE二極體或CE二極體不成簡單串聯（如右中圖）；

此時，BE二極體跟CE二極體的電源電壓跟負載將須要另外計算。

○問題的處理：

---將BE（或CE）迴路轉換成以BE（或CE）兩端點為基點的戴維寧等效電路（如右圖下）。

---則BE（迴路的直流負載線將可以根據戴維寧直流電源跟戴維寧直流電阻來劃，而BE（迴路的交流流負載線，則將可以根據戴維寧交流電源跟戴維寧交流阻抗來劃。

---至於CE（迴路的直流或交流負載線，也同樣可以根據戴維寧直流或交流等效電源跟等效阻抗來劃。

---但要注意在BE迴路是以（或）來計算。

◎三極體電路之工作概述

○一般狀況之下，CE迴路的負載線為固定，但的特性線會隨的擺動而成比例變化（右圖）

的擺動將造成特性線在CE負載線做上下擺動，使得及也隨著形成擺動。

對應於BE界面的Q點電流，CE界面的電流將為，也稱為CE界面的Q點電流。

及的擺動函數視CE迴路的負載線以及特性線的擺動函數而定。

而CE迴路的負載線由CE迴路的電源以及負載、、等而定。

◎三極體電路之分析與計算

○分析目的：

給定、及，求解、、、、、等（包括DC解跟AC解）。

○分析方式：

（A）一般而言，圖解法可以得到任意電路的答案

（B）但若是及，則可以利用等效電路求解

---------------範例3.1:

「應用三極體等效電路之計算」----------------

右上圖電路裡,,,,,

,,,試分析此電路

----------------------------------------------------------------------

○BE迴路分析：

●判別是否適用等效電路？

計算戴維寧等效電路：

等效電阻：

直流

交流

等效電源：

直流

交流，BE迴路適用等效電路

●BE迴路之等效電路分析（右圖）

令、的直流部份、的交流部份

由右圖

而且

因此

另外由分流原理，

○CE迴路分析：

●判別是否適用等效電路？

由於，因此

又CE迴路之阻抗為

因此--令

因此CE迴路分析適用等效電路（右下圖）

●由於適用等效電路，因此，

為的直流解，而為的交流解

--------------範例3.2:

「一般三極體電路之計算」----------------

試[分析右圖電路，尤其是如何計算與？

（令及）

--------------------------------------------------------------

○由於沒有直流偏壓，因此BE介面將部份工作在截止區（下圖）

●當，此時BE介面為截止，因此

●當，此時BE介面工作在線性區，因此

○至於CE迴路則也隨的雙值而分成兩個工作狀況

●當，此時CE介面亦為截止（）由右下圖可得此時

●當，此時CE介面為開啟（紫色特性線），此時及的值由CE負載線決定

---以右下圖而言，CE介面為飽和（即），因此

---若增加或降低都能將CE介面移開飽和區