电子学(第二版)Paul HoroWitz 第二章 晶体管
2.1概述
常见的晶体管的分析方法:h参数模型 和 等效电路 (不足:复杂非直观);
本书采用的方法:简单的三端模型 和Ebers-Moll方法,此法可以更好的掌握晶体管,并且无需做大量的计算.并且这些设计大部分不依赖于不易控制的晶体管参数,如电流增益。
工程标记法:晶体管各极对地电压用单个下标(C,B或E)来表示,如集电极电压Vc,两极之间的电压用一个双下标表示,如VBE是基极与发射极之间的压降。如果同一个下标字母双写则表示该极的
电源电压Vcc.
(所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些电流、电压的数值可用BJT特性曲线上一个确定的点表示，该点习惯上称为静态工作点Q ，设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态)
2.1.1 第一种晶体管模型:电流放大器
NPN晶体管需满足如下供电特性:
（1）集电极电位VC > 发射极电位VE。
（2）基极-发射极之间的二极管正向偏置;基极-集电极之间的二极管反向偏置
（3）当工作电流，电压不超过IC,IB,VCE,功耗ICVCE,温度和VBE时IC与IB成正比.IC=hFEIB=βIB
注意:hFE不是一个值得信赖的晶体管参数，它还依赖于IC VCE 和工作温度,如果一个电路仅依赖于hFE的一个特定值,那它必不是一个好电路。
不要总认为晶体管集电极电流是由于二极管导通而形成的,此外,集电极电流IC随集电极电结电压变化很小(它此时表现就像一个小电流源),并不像在一个正向导通的二极管中,其电流随所加
电压迅速变化。
补充:
a.晶体管饱和:当基极电流足够大，以至于在给定的集电极电阻和供电电压下,集电极电压为0V(0V是理想值,一般0.05~0.2V就达到饱和状态了)。
b.一个普通的双极型晶体管有二个PN结、三种工作状态（截止、饱和、放大）,两个PN结都反偏——晶体管截止;两个PN结都导通——晶体管饱和;
一个PN结正偏，一个PN结反偏——晶体管放大电路
2.2 几种基本的晶体管
2.2.1 晶体管开关
这一段讲的难以理解,需要其它补充知识。
2.2.2射极跟随器
源阻抗与负载
为了防止下一级的负载效应引起输出信号的减少,所以第一级的Zout 远小于第二级的Zin,但对不同的场合采取不同的方式
a.Zout(信号源输出阻抗)<<Zin(信号源输入阻抗):信号源是电压
b.Zout(信号源输出阻抗)>>Zin(信号源输入阻抗):信号源是电流
c. Zout(信号源输出阻抗)=Zin(信号源输入阻抗):射频电路
射极跟随器的输入与输出阻抗
射极跟随器对于改变信号源或负载的阻抗非常有用，这正是射极跟随器精髓所在。
若基极电压有一个很小变化量则发射极也有同样的变化量,即△VB = △VE.
则发射机电流变化△IE = △VB/R
因为 IE = IC + IB =>IE = hfe*IB + IB => △IB*hfe + △IB = △IE =>△IB=1/(hfe+1)△IE=△VB/R(hfe+1)
因此 则有输入电阻△VB/△IB=rin = (hfe + 1)R
所以对连接在发射极的较低阻抗R的负载,从基极处看起来就像一个高得多的大阻抗，这就容易被信号源驱动。
2.2.3射极跟随器作为稳压器
通过采用射极跟随器来隔离齐纳二极管.因为晶体管基极电流较小,所以齐纳二极管电流与负载电流相对无关,其可以降低齐纳二极管的功率损耗.
Q1：在具有直流和交流的,以及电容和二极管的电路中怎样去计算？
2.2.4 射极跟随器偏置
分压器 ,偏置电压,静态工作点设置,分压器中R1和R2取值应根据一般原则(将实际电路转换为戴维南等效电路):应使直流偏置源的阻抗(从分压器看进去的阻抗)比它的负载
(从射极跟随器基极看进去的直流阻抗小的多)R1//R2<<hFERE.
射极跟随器的输入阻抗要比输出阻抗大得多,可以利用戴维南等效电路来证明。
2.2.5 晶体管电流源
电流源:电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会改变电流大小。在电流源回路中串联电阻无意义，因为它不会改变负载的电流，也不会改变负载上的电压.电流源具有两个基本的性质：第一，它提供的电流是定值I或是一定的时间函数I(t)与两端的电压无关。第二，电流源自身电流是确定的，而它两端的电压是任意的。
电压源，即理想电压源，是从实际电源抽象出来的一种模型，在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少.