電子專業(yè)都應(yīng)知道的-三極管應(yīng)用電路16頁

1、電路圖中的放大電路 能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。例如助聽器里的關(guān)鍵部件就是一個放大器。 一、放大電路的用途和組成 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按頻率分為低頻、中頻和高頻：按輸出信號強(qiáng)弱分成電壓放大、功率放大等。此外還有用集成運算放大器和特殊晶體管作器件的放大器。它是電子電路中最復(fù)雜多變的電路。但初學(xué)者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較典型的放大電路。 讀放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關(guān)鍵、細(xì)致分析、全面綜合”的原則和步驟進(jìn)行。首先把整個放大電路按輸入、輸出逐級分開，然后逐級抓住關(guān)鍵進(jìn)行分析弄通原理。放大電路有它本身的特點：一是有靜態(tài)和動態(tài)兩種工作狀態(tài)，所以

2、有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進(jìn)行分析，二是電路往往加有負(fù)反饋，這種反饋有時在本級內(nèi)，有時是從后級反饋到前級，所以在分析這一級時還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級的原理之后就可以把整個電路串通起來進(jìn)行全面綜合。 下面我們介紹幾種常見的放大電路。 低頻電壓放大器低頻電壓放大器是指工作頻率在20赫20千赫之間、輸出要求有一定電壓值而不要求很強(qiáng)的電流的放大器。 (1)共發(fā)射極放大電路 圖1(a)是共發(fā)射極放大電路。C1是輸入電容，C2是輸出電容，三極管VT就是起放大作用的器件，RB是基極偏置電阻，RC是集電極負(fù)載電阻。1、3端是輸入，2、3端是輸出。3端是公共點，通常是接地的，也稱“地”端靜

3、態(tài)時的直流通路見圖1(b)，動態(tài)時交流通路見圖1(c)。電路的特點是電壓放大倍數(shù)從十幾到一百多，輸出電壓的相位擁輸入電壓是相反的，性能不夠穩(wěn)定，可用于一般場合。(2)分壓式偏置共發(fā)射極放大電路 圖2比圖1多用3個元件?；鶚O電壓是由RBl和RB2分壓取得的，所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電阻RE和電容CE，CE稱交流旁路電容，對交流是短路的，RE則有直流負(fù)反饋作用。所謂反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端，作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。圖中基極真正的輸入電壓是RB2上電壓和RE上電壓的差值，所以是負(fù)反饋。由于采取了上面兩個措施，使電路工作穩(wěn)定性能提高，

4、是應(yīng)用最廣的放大電路。(3)射極輸出器 圖3(a)是一個射極輸出器。它的輸出電壓是從射極輸出的。圖3(b)是它的交流通路圖，可以看到它是共集電極放大電路。這個圖中，晶體管真正的輸入是Vl和V。的差值，所以這是一個交流負(fù)反饋很深的電路，由于很深的負(fù)反饋，這個電路的特點是：電壓放大倍數(shù)小于1而接近1，輸出電壓和輸入電壓同相輸入阻抗高輸出阻抗低，失真小，頻帶寬，工作穩(wěn)定.它經(jīng)常被用作放大器的輸入級,輸出級或作阻抗匹配之用。(4)低頻放大器的耦合 一個放大器通常有好幾級，級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種；RC耦合，見圖4(a)。優(yōu)點是簡單、成本低，但性能不是最佳。變壓器耦合，見圖

5、4(b)。優(yōu)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。(3)直接耦合，見圖4(c)。優(yōu)點是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計制作較麻煩。二、功率放大器 能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級放大器就是功率放大器。 (1)甲類單管功率放大箱圖5是單管功率放大器，C1是輸入電容，T是輸出變壓器。它的集電極負(fù)載電阻Ri是將負(fù)載電阻RL通過變壓器匝數(shù)比折算過來的；負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器，用變壓器可以起阻抗變換作用，使負(fù)載得到較大的功率。這個電路不管有沒有輸入信號，晶體管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，靜態(tài)電流比較大，困此集電極損耗較

6、大，效率不高，大約只有35。這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。這種電路一般用在功率不太大的場合，它的輸入方式可以是變壓器耦合也可以是RC耦合。 (2)乙類推挽功率放大器圖6是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個特性相同的晶體管組成對稱電路，在沒有輸入信號時，每個管子都處于截止?fàn)顟B(tài)，靜態(tài)電流幾乎是零，只有在有信號輸入時管于才導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。當(dāng)輸入信號是正弦波時，正半周時VTl導(dǎo)通VT2截止，負(fù)半周時VT2導(dǎo)通VTl截止。兩個管于交替出現(xiàn)的電流在輸出變壓器中合成，使負(fù)載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式叫做推挽電路。乙類推挽放大器的輸出功率較大，失真也小，效率也較高，一般可達(dá)

7、60。 (3)OTL功率放大器 目前廣泛應(yīng)用的無變壓器乙類推挽放大器，簡稱OTL電路，是一種性能很好的功率放大器。為了易于說明，先介紹一個有輸入變壓器沒有輸出變壓器的OTL電路，如圖7這個電路使用兩個特性相同的晶體管，兩組偏置電阻和發(fā)射極電阻的阻值也相同在靜態(tài)時，VTI、VT2流過的電流很小，電容C上充有對地為1/2E的直流電壓在有輸入信號時，正半周時VTI譬通，VT2截止，集電板電流方向如圖所示，負(fù)載RL上得到放大了的正半周輸出信號負(fù)半周時VTl截止，VT2導(dǎo)通，集電極電流的方向如圖所示，RL上得到放大了的負(fù)半周輸出信號這個電路的關(guān)鍵元件是電容器C，它上面的電壓就相當(dāng)于VT2的供電電壓以這個

8、電路為基礎(chǔ)，還有用三極管倒相的不用輸入變壓器的真正OTL電路，用PNP管和NPN管組成的互補(bǔ)對稱式OTL電路，以及最新的橋接推挽功率放大器，簡稱BTL電路等等。三、直流放大器 能夠放大直流信號或變化很緩慢的信號的電路稱為直流放大電路或直流放大器。測量和控制方面常用到這種放大器。 (1)雙管直耦放大器 直流放大器不能用RC耦合或變壓器耦合，只能用直接耦合方式，圖8是一個兩級直耦放大器。直耦方式會帶來前后級工作點的相互牽制，電路中在VT2的發(fā)射極加電阻RE以提高后級發(fā)射極電位來解決前后級的牽制。直流放大器的另一個更重要的問題是零點漂移。所謂零點漂移是指放大器在沒有輸入信號時，由于工作點不穩(wěn)定引起靜

9、態(tài)電位緩慢地變化，這種變化被逐級放大，使輸出端產(chǎn)生虛假信號放大器級數(shù)越多，零點漂移越嚴(yán)重。所以這種雙管直耦放大器只能用于要求不高的場合(3)同相輸出高輸入阻抗運放 電路圖13中沒有接入R1，相當(dāng)于R1阻值無窮大，這時電路的電壓放大倍數(shù)等于1，輸入阻抗可達(dá)幾百千歐。放大電路讀圈要點和舉例放大電路是電子電路中變化較多和較復(fù)雜的電路在拿到一張放大電路圖時，首先要把它遂級分解開，然后一級一級分析弄懂它的原理，最后再全面綜合。讀圖時要注意，在逐級分析時要區(qū)分開主要元器件和輔助元器件放大器中使用的輔助元器件很多，如偏置電路中的溫度補(bǔ)償元件，穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件，防止自激振蕩的防振元件、去耦元件，保護(hù)電路中的保護(hù)

10、元件等在分析中最主要和困難的是反饋的分析，要能找出反饋通路，判斷反饋的極性和類型，特別是多級放大器，往往以后級將負(fù)反饋加到前級，因此更要細(xì)致分析一般低頻放大器常用RC耦合方式，高頻放大器則常常是和LC調(diào)諧電路有關(guān)的，或是用單調(diào)諧或是用雙調(diào)諧電路，而且電路里使用的電容器容量一般也比較小注意晶體管和電源的極性，放大器中常常使用雙電源，這是放大電路的特殊性。(2)差分放大器 例1 助聽器電略 圖14是一個助聽器電路，實際上是一個4級低頻放大器VTl，VT2之間和VT3，VT4之間采用直接耦合方式，VT2和VT3之間則用RC耦合為了改善音質(zhì)，VTl和VT3的本級有并聯(lián)電壓負(fù)反饋(R2和R7)由于使用高

11、阻抗的耳機(jī)，所以可以把耳機(jī)直接接在VT4的集電極回路內(nèi)。R6，C2是去耦電路，C6是電源濾波電容 解決零點漂移的辦法是采用差分放大器，圖9是應(yīng)用較廣的射極耦合差分放大器。它使用雙電源，其中VTl和VT2的特性相同，兩組電阻數(shù)值也相同，RE有負(fù)反饋作用。實際上這是一個橋形電路，兩個Rc和兩個管子是四個橋臂，輸出電壓V。從電橋的對角線上取出。沒有輸入信號時，因為RCl：RC2和兩管特性相同，所以電橋是平衡的，輸出是零。由于是接成橋形，零點漂移也很小。差分放大器有良好的穩(wěn)定性，因此得到廣泛的應(yīng)用。四、集成運算放大器 集成運算放大器是一種把多級直流放大器做在一個集成片上，只要在外部接少量元件就能完成各

12、種功能的器件。因為它早期是用在模擬計算機(jī)中做加法器、乘法器用的，所以叫做運算放大器。它有十多個引腳，一般都用有3個端子的三角形符號表示，如圖10。它有兩個輸入端、1個輸出端，上面那個輸入端叫做反相輸入端，用“一”作標(biāo)記，下面的叫同相輸入端，用“+”作標(biāo)記。集成運算放大器可以完成加、減、乘、除、微分、積分等多種模擬運算，也可以接成交流或直流放大器應(yīng)用。在作放大器應(yīng)用時有： (1)帶調(diào)零的同相輸出放大電路 圖11是帶調(diào)零端的同相輸出運放電路引腳1、11、12是調(diào)零端，調(diào)整RP可使輸出端(8)在靜態(tài)時輸出電壓為零9.6兩腳分別按正，負(fù)電源輸入信號按到同相輸入端(5)，因此輸出信號和輸入，信號同相放大

13、器負(fù)反饋經(jīng)反饋電阻R2接到反相輸入端(4)同相輸入接法的電壓放大倍數(shù)總是大于1的。 (2)反相輸出運放電路也可以使輸入信號從反相輸入端接入，如圖12如對電路要求不高，可以不用調(diào)零，這時可以把3個調(diào)零端短路輸入信號從耦合電容C1經(jīng)R1接人反相輸入端，而同相輸入端通過電阻R3接地反相輸入接法的電壓放大倍數(shù)可以大于電路圖中的放大電路 能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。例如助聽器里的關(guān)鍵部件就是一個放大器。 一、放大電路的用途和組成 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按頻率分為低頻、中頻和高頻：按輸出信號強(qiáng)弱分成電壓放大、功率放大等。此外還有用集成運算放大器和特殊晶體管作器件

14、的放大器。它是電子電路中最復(fù)雜多變的電路。但初學(xué)者經(jīng)常遇到的也只是少數(shù)幾種較典型的放大電路。 讀放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關(guān)鍵、細(xì)致分析、全面綜合”的原則和步驟進(jìn)行。首先把整個放大電路按輸入、輸出逐級分開，然后逐級抓住關(guān)鍵進(jìn)行分析弄通原理。放大電路有它本身的特點：一是有靜態(tài)和動態(tài)兩種工作狀態(tài)，所以有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進(jìn)行分析，二是電路往往加有負(fù)反饋，這種反饋有時在本級內(nèi)，有時是從后級反饋到前級，所以在分析這一級時還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級的原理之后就可以把整個電路串通起來進(jìn)行全面綜合。 下面我們介紹幾種常見的放大電路。 低頻電壓放大器低頻電壓放大器是指工作

15、頻率在20赫20千赫之間、輸出要求有一定電壓值而不要求很強(qiáng)的電流的放大器。 (1)共發(fā)射極放大電路 圖1(a)是共發(fā)射極放大電路。C1是輸入電容，C2是輸出電容，三極管VT就是起放大作用的器件，RB是基極偏置電阻，RC是集電極負(fù)載電阻。1、3端是輸入，2、3端是輸出。3端是公共點，通常是接地的，也稱“地”端靜態(tài)時的直流通路見圖1(b)，動態(tài)時交流通路見圖1(c)。電路的特點是電壓放大倍數(shù)從十幾到一百多，輸出電壓的相位擁輸入電壓是相反的，性能不夠穩(wěn)定，可用于一般場合。(2)分壓式偏置共發(fā)射極放大電路 圖2比圖1多用3個元件?；鶚O電壓是由RBl和RB2分壓取得的，所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電阻

16、RE和電容CE，CE稱交流旁路電容，對交流是短路的，RE則有直流負(fù)反饋作用。所謂反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端，作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。圖中基極真正的輸入電壓是RB2上電壓和RE上電壓的差值，所以是負(fù)反饋。由于采取了上面兩個措施，使電路工作穩(wěn)定性能提高，是應(yīng)用最廣的放大電路。(3)射極輸出器 圖3(a)是一個射極輸出器。它的輸出電壓是從射極輸出的。圖3(b)是它的交流通路圖，可以看到它是共集電極放大電路。這個圖中，晶體管真正的輸入是Vl和V。的差值，所以這是一個交流負(fù)反饋很深的電路，由于很深的負(fù)反饋，這個電路的特點是：電壓放大倍數(shù)小于1而

17、接近1，輸出電壓和輸入電壓同相輸入阻抗高輸出阻抗低，失真小，頻帶寬，工作穩(wěn)定.它經(jīng)常被用作放大器的輸入級,輸出級或作阻抗匹配之用。(4)低頻放大器的耦合 一個放大器通常有好幾級，級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種；RC耦合，見圖4(a)。優(yōu)點是簡單、成本低，但性能不是最佳。變壓器耦合，見圖4(b)。優(yōu)點是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。(3)直接耦合，見圖4(c)。優(yōu)點是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計制作較麻煩。二、功率放大器 能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級放大器就是功率放大

18、器。 (1)甲類單管功率放大箱圖5是單管功率放大器，C1是輸入電容，T是輸出變壓器。它的集電極負(fù)載電阻Ri是將負(fù)載電阻RL通過變壓器匝數(shù)比折算過來的；負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器，用變壓器可以起阻抗變換作用，使負(fù)載得到較大的功率。這個電路不管有沒有輸入信號，晶體管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，靜態(tài)電流比較大，困此集電極損耗較大，效率不高，大約只有35。這種工作狀態(tài)被稱為甲類工作狀態(tài)。這種電路一般用在功率不太大的場合，它的輸入方式可以是變壓器耦合也可以是RC耦合。 (2)乙類推挽功率放大器圖6是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個特性相同的晶體管組成對稱電路，在沒有輸入信號時，每個管子都處于截止?fàn)顟B(tài)，靜態(tài)電流幾

19、乎是零，只有在有信號輸入時管于才導(dǎo)通，這種狀態(tài)稱為乙類工作狀態(tài)。當(dāng)輸入信號是正弦波時，正半周時VTl導(dǎo)通VT2截止，負(fù)半周時VT2導(dǎo)通VTl截止。兩個管于交替出現(xiàn)的電流在輸出變壓器中合成，使負(fù)載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式叫做推挽電路。乙類推挽放大器的輸出功率較大，失真也小，效率也較高，一般可達(dá)60。 (3)OTL功率放大器 目前廣泛應(yīng)用的無變壓器乙類推挽放大器，簡稱OTL電路，是一種性能很好的功率放大器。為了易于說明，先介紹一個有輸入變壓器沒有輸出變壓器的OTL電路，如圖7這個電路使用兩個特性相同的晶體管，兩組偏置電阻和發(fā)射極電阻的阻值也相同在靜態(tài)時，VTI、VT2流過的電流很

20、小，電容C上充有對地為1/2E的直流電壓在有輸入信號時，正半周時VTI譬通，VT2截止，集電板電流方向如圖所示，負(fù)載RL上得到放大了的正半周輸出信號負(fù)半周時VTl截止，VT2導(dǎo)通，集電極電流的方向如圖所示，RL上得到放大了的負(fù)半周輸出信號這個電路的關(guān)鍵元件是電容器C，它上面的電壓就相當(dāng)于VT2的供電電壓以這個電路為基礎(chǔ)，還有用三極管倒相的不用輸入變壓器的真正OTL電路，用PNP管和NPN管組成的互補(bǔ)對稱式OTL電路，以及最新的橋接推挽功率放大器，簡稱BTL電路等等。三、直流放大器 能夠放大直流信號或變化很緩慢的信號的電路稱為直流放大電路或直流放大器。測量和控制方面常用到這種放大器。 (1)雙管

21、直耦放大器 直流放大器不能用RC耦合或變壓器耦合，只能用直接耦合方式，圖8是一個兩級直耦放大器。直耦方式會帶來前后級工作點的相互牽制，電路中在VT2的發(fā)射極加電阻RE以提高后級發(fā)射極電位來解決前后級的牽制。直流放大器的另一個更重要的問題是零點漂移。所謂零點漂移是指放大器在沒有輸入信號時，由于工作點不穩(wěn)定引起靜態(tài)電位緩慢地變化，這種變化被逐級放大，使輸出端產(chǎn)生虛假信號放大器級數(shù)越多，零點漂移越嚴(yán)重。所以這種雙管直耦放大器只能用于要求不高的場合(3)同相輸出高輸入阻抗運放 電路圖13中沒有接入R1，相當(dāng)于R1阻值無窮大，這時電路的電壓放大倍數(shù)等于1，輸入阻抗可達(dá)幾百千歐。放大電路讀圈要點和舉例放大

22、電路是電子電路中變化較多和較復(fù)雜的電路在拿到一張放大電路圖時，首先要把它遂級分解開，然后一級一級分析弄懂它的原理，最后再全面綜合。讀圖時要注意，在逐級分析時要區(qū)分開主要元器件和輔助元器件放大器中使用的輔助元器件很多，如偏置電路中的溫度補(bǔ)償元件，穩(wěn)壓穩(wěn)流元器件，防止自激振蕩的防振元件、去耦元件，保護(hù)電路中的保護(hù)元件等在分析中最主要和困難的是反饋的分析，要能找出反饋通路，判斷反饋的極性和類型，特別是多級放大器，往往以后級將負(fù)反饋加到前級，因此更要細(xì)致分析一般低頻放大器常用RC耦合方式，高頻放大器則常常是和LC調(diào)諧電路有關(guān)的，或是用單調(diào)諧或是用雙調(diào)諧電路，而且電路里使用的電容器容量一般也比較小注意晶體管和電源的極性，放大器中常常使用雙電源，這是放大電路的特殊性。(2)差分放大器 例1 助聽器電略 圖14是一個助聽器電路，實際上是一個4級低頻放大器VTl，VT2之間和VT3，VT4之間采用直接耦合方式，VT2和VT3之間則用RC耦合為了改善音質(zhì)，VTl和VT3的本級有并聯(lián)電壓負(fù)反饋(R2和R7)由于使用高阻抗的耳