[數(shù)電模電]基本放大電路

1、1 基本放大電路軟件學院 2主要內(nèi)容 2.1 放大電路的概念 2.2 三極管放大電路 2.3 多極放大電路 2.4 差分放大電路 2.5 功率放大電路32.1放大電路的概念2.1.1 放大的概念放大的對象是放大的對象是變化量變化量放大的實質(zhì)是放大的實質(zhì)是能量控制和轉(zhuǎn)換能量控制和轉(zhuǎn)換放大的前提是放大的前提是不失真不失真42.1放大電路的概念2.1.2 放大電路的性能指標(1) 放大倍數(shù)(增益) ：放大倍數(shù)是衡量放大電路對信號放大能力的主要技術(shù)參數(shù)。電壓放大倍數(shù)Au ：放大電路輸出電壓與輸入電壓的比值。Au =u0/ui 常用分貝（dB）來表示電壓放大倍數(shù)，這時稱為增益。電壓增益=20lg|Au|

2、（dB） 52.1.2 放大電路的性能指標 電流放大倍數(shù)Ai ：放大電路輸出電流與輸入電流的比值。Ai = i0/ii 也可用分貝(dB)表示電流放大倍數(shù)。電流增益=20lg|Ai|（dB）62.1.2 放大電路的性能指標(2) 輸入電阻：對于一定的信號源電路，輸入電阻Ri越大，放大電路從信號源得到的輸入電壓ui就越大，信號源在其內(nèi)阻Rs上的損失越小。72.1.2 放大電路的性能指標(3) 輸出電阻：當放大電路作為一個電壓放大器來使用時，其輸出電阻Ro的大小決定了放大電路的帶負載能力。Ro越小，放大電路的帶負載能力越強，即放大電路的輸出電壓uo受輸出電阻Ro的影響越小。 82.2 三極管放大電

3、路 放大電路的種類很多，根據(jù)用途的不同，一般分為電壓放大電路和功率放大電路。電壓放大電路主要放大電壓信號，功率放大電路主要放大功率，以驅(qū)動負載。 三極管有三個電極，它在組成放大電路時便有三種連接方式，即放大電路的三種組態(tài)：共發(fā)射極、共集電極和共基極組態(tài)放大電路。92.2 三極管放大電路1、放大電路的組成放大電路必須滿足以下三個條件放大電路必須滿足以下三個條件: 有直流電源：有直流電源：為放大電路提供能源，將微弱的小信號放大。 有能實現(xiàn)放大作用的器件：有能實現(xiàn)放大作用的器件：三極管、場效應(yīng)管均可實現(xiàn)放大作用。三極管必須工作在放大區(qū)，即發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)。 有信號傳輸?shù)耐?/p>

4、道有信號傳輸?shù)耐ǖ溃盒⌒盘枏妮斎攵溯斎?，放大后的信號從輸出端輸出?02.2.1 放大電路的組成 在三種組態(tài)放大電路中，共發(fā)射極電路用得比較普遍。這里就以NPN共射極放大電路為例，討論放大電路的組成、工作原理以及分析方法。11共發(fā)射極放大電路122.2.1 放大電路的組成 電路中各元件的作用如下： （1）三極管（2）隔直耦合電容C1和C2（3）基極回路電源UBB和基極偏置電阻Rb（4）集電極電源UCC和集電極電阻Rc 132.2.1 放大電路的組成 電壓、電流等符號的規(guī)定 放大電路中既有直流電源UCC，又有交流電壓ui，電路中三極管各電極的電壓和電流包含直流量和交流量兩部分。 大寫字母，大寫下

5、標表示直流量直流量，如IB、UBE等。 小寫字母，小寫下標表示交流量交流量，如ib、ube等。 小寫字母，大寫下標表示瞬時量瞬時量，如iB、uBE等。 大寫字母，小寫下標表示有效值有效值，如Ib、Ube等。142.2.1 放大電路的組成 單電源共射極電路152.2.1 放大電路的組成 單電源共射極電路162.2.1 放大電路的組成 單電源共射極電路172.2.1 放大電路的組成2、直流通路與交流通路 一般情況下，放大電路中直流信號和交流信號總是共存的，由于電容、電感等電抗元件的存在，直流信號流經(jīng)的通路與交流信號的通路不完全相同，為了研究問題的方便，常把電路分為直流通路和交流通路。182.2.1

6、 放大電路的組成以下面的共射極放大電路為例：192.2.1 放大電路的組成(1) 直流通路 直流通路：是指靜態(tài)（ui=0）時，電路中只有直流量流過的通路。 畫直流通路有兩個要點： 電容視為開路 電感視為短路 估算電路的靜態(tài)工作點Q時必須依據(jù)直流通路。202.2.1 放大電路的組成共射電路直流通路212.2.1 放大電路的組成(2) 交流通路 它是指動態(tài)（ui0）時，電路中交流分量流過的通路。 畫交流通路時有兩個要點： 耦合電容視為短路。 直流電壓源（內(nèi)阻很小，忽略不計） 視為短路。222.2.1 放大電路的組成 共射極電路的交流通路232.2.2 放大電路的分析方法1、圖解法(以下圖為例)24

7、2.2.2 放大電路的分析方法(1) 靜態(tài)分析(畫出直流通路)252.2.2 放大電路的分析方法BECCBbCCBEBbCECCCCUUI RUUIRUUI R通過上述公式，可以畫出直流負載線，圖中Q點即為靜態(tài)工作點。靜態(tài)工作點的三個參數(shù)為，IBQ、ICQ、UCEQ262.2.2 放大電路的分析方法(2) 動態(tài)分析(畫出交流通路) 當放大電路加上交流信號ui后，三極管的電壓和電流都將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上疊加一個與輸入信號相應(yīng)的交流量，這就是放大電路的動態(tài)工作狀態(tài)。 畫交流通路時有兩個要點：耦合電容視為短路。直流電壓源（內(nèi)阻很小，忽略不計）視為短路。272.2.2 放大電路的分析方法共射極電路的交流

8、通路BEBEQiBBQbuUuiIi282.2.2 放大電路的分析方法圖解法292.2.2 放大電路的分析方法 負載開路(斷開負載)時，即不帶RL。 輸出端只有負載Rc，ic將沿直流負載線變化。(即交流負載線與直流負載線重合) 根據(jù)輸入特性曲線和uBE可通過做圖求出iB 。 根據(jù)輸出特性曲線和iB可通過做圖求出iC和uCE 。CCQcCECEQceiIiuUu302.2.2 放大電路的分析方法 當輸出端帶有負載RL 交流負載RL= Rc/RL 輸出回路中交流電壓和電流的關(guān)系為： 交流負載線為通過Q點的，斜率為-1/RL的直線。ceocLLuuiRR 312.2.2 放大電路的分析方法交流負載線

9、如下圖所示322.2.2 放大電路的分析方法總結(jié)： 交流負載線與直流負載線相交于Q點 當負載開路時，交流負載線與直流負載線重合。 帶負載后的電壓放大倍數(shù)會減小332.2.2 放大電路的分析方法(3) 靜態(tài)工作點的選擇 三極管是一個非線性器件，有截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)三個工作區(qū)，如果信號在放大的過程中，放大器的工作范圍超出了特性曲線的線性放大區(qū)域，進入了截止區(qū)或飽和區(qū)，集電極電流ic與基極電流ib不再成線性比例的關(guān)系，則會導致輸出信號出現(xiàn)非線性失真。 非線性失真有兩類：截止失真和飽和失真342.2.2 放大電路的分析方法 截止失真：當放大電路的靜態(tài)工作點Q選取比較低時，IBQ較小，輸出信號的負半

10、周進入截止區(qū)而造成的失真稱為截止失真。352.2.2 放大電路的分析方法 飽和失真：當放大電路的靜態(tài)工作點Q選取比較高時，IBQ較大，UCEQ較小，輸出信號的正半周進入飽和區(qū)而造成的失真稱為飽和失真。362.2.2 放大電路的分析方法電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響(板書講解)372.2.2 放大電路的分析方法2、微變等效電路法 微變等效電路分析法指的是在三極管特性曲線上Q點附近，當輸入為微變信號（小信號）時，可以把三極管的非線性特性近似看為是線性的，即把非線性器件三極管轉(zhuǎn)為線性器件進行求解的方法。382.2.2 放大電路的分析方法(1) 三極管的微變等效電路beBEbeBbuUrIi 左圖為三極管

11、共發(fā)射極接法時的輸入特性曲線，它是非線性的。當輸入信號較小時，在靜態(tài)工作點Q附近的一段曲線可視為直線，等效為一個電阻，這個電阻稱為三極管的輸入電阻。 它是一個動態(tài)電阻，與Q點位置有關(guān)，一般為幾百歐到幾千歐。常溫下，低頻小功率管的電阻可由下述公式估算：26()200(1)(1)beEQEQEQBQCQmvrIIQIII式中，是 點的發(fā)射極電流，beBEbeBbuUrIi392.2.2 放大電路的分析方法 左圖是三極管的輸出特性曲線，在放大區(qū)輸出特性曲線近似為一組水平的直線，具有恒流性，可以等效為一個受控源。 另外，三極管輸出特性曲線并不完全平行，在Q點附近，有一個等效電阻，稱為三極管的輸出電阻。

12、CcBbcbIiIiiiCEceceCcUurIi402.2.2 放大電路的分析方法三極管的微變等效電路三極管微變等效電路簡化后的微變等效電路(rce阻值很大，一般為幾十千歐到幾百千歐，常視為開路)412.2.2 放大電路的分析方法(2) 微變等效電路法靜態(tài)分析：畫直流通路，求靜態(tài)工作點。寫輸入回路方程 三極管處于放大狀態(tài)，發(fā)射結(jié)正偏，UBE為導通電壓，硅管取0.7V，鍺管取0.2V。因此，當Vcc和Rb選定后，IB即為固定值，故此直流通路又稱為固定偏置電路。BECCBbCCBEBbUVI RVUIR422.2.2 放大電路的分析方法三極管處于放大狀態(tài)：寫出輸出回路方程：即可求出靜態(tài)工作點IB

13、、IC、UCE。 CBIICECCCcUVI R432.2.2 放大電路的分析方法動態(tài)分析：將交流通路中的三極管用微變等效電路代替，分析放大電路動態(tài)指標。442.2.2 放大電路的分析方法 電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)：指輸出電壓uo與源電壓us之比。/ib beocLbLLcLobLLuib bebeui rui Ri RRRRui RRAui rr ooiiususissiuuuRAAuuuRR452.2.2 放大電路的分析方法輸入電阻Ri ibbeiibbeii(/)/i RruRRrii輸出電阻Ro 將信號源短路，負載開路，在輸出端加入測試電壓u，產(chǎn)生電流i，由于ib =0，ib =0，

14、u=iRc，則輸出電阻ocuRRi462.2.2 放大電路的分析方法(3) 兩種分析方法特點比較 放大電路的圖解分析法：其優(yōu)點是形象直觀，適用于Q點分析、非線性失真分析、最大不失真輸出幅度的分析，能夠用于大、小信號；其缺點是作圖麻煩，只能分析簡單電路，求解誤差大，不易求解輸入電阻、輸出電阻等動態(tài)參數(shù)。 微變等效電路分析法：其優(yōu)點是適用于任何復雜的電路，可方便求解動態(tài)參數(shù)如放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等；其缺點是只能用于分析小信號。472.2.2 放大電路的分析方法例題講解：書例2-1482.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路1、放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 靜態(tài)工作點Q的位置與放大電路的性能指標密切相

15、關(guān)，選擇不當不但會引起放大電路失真，還會影響到放大電路的動態(tài)性能指標，設(shè)置一個合適且穩(wěn)定不變的靜態(tài)工作點是放大電路設(shè)計的一個重要問題。 引起Q點不穩(wěn)定的原因：電源電壓波動，電路參數(shù)變化，三極管老化，溫漂等，但主要原因是：三極管特性參數(shù)隨溫度變化造成Q點偏離原來的數(shù)值。 分壓式共發(fā)射極放大電路可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。492.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路2、分壓式共發(fā)射極放大電路分析B點的電流方程為：12BIII為了穩(wěn)定Q點，通常選擇合適的電阻Rb1、Rb2，使I1IB，I1I2。502.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路BUB點的電位基極電位UB僅由Rb1、Rb2和VCC決定，與環(huán)境溫度無關(guān)，即當溫度

16、升高時，UB基本不變。CCEEEEeBEBEBC()TIIUUI RUUUIIb2CCb1b2RVRR512.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路 由上面分析，可以看出，Re在穩(wěn)定靜態(tài)工作點時起著重要的作用。這種利用輸出回路中的電流IE在Re上的直流壓降UE，使輸入回路電壓UBE自動調(diào)節(jié)的方法，稱為反饋。由于反饋的結(jié)果使輸出量減小，所以稱為負反饋，又由于反饋出現(xiàn)在直流通路中，稱為直流負反饋，Re為反饋電阻。522.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路I1=(510)IB，UB=(35)V(1) 靜態(tài)分析：由于I1IB，b2BCCb1b2RUVRR CBIICECCCceUVIRRI1越大于IB，電路穩(wěn)定Q

17、點的效果越好，但為了兼顧其他指標，設(shè)計電路時，一般選取： I1=(1020)IB，UB=(13)V硅管鍺管BBECEeUUIIR532.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路(2) 動態(tài)分析 電壓放大倍數(shù)ocLbLui Ri R ib beeebbee(1)ui ri Ri rRLcL/RRR oLuibee(1)uRAurR 542.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路輸入電阻Ri 輸出電阻Ro bbeeiibeebb(1)(1)i rRuRrRii ib1b2iiib1b2iiib1b2bee(/)/(1)i RRRuRRRRiiRRrRocRR552.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路 Re越大，Au下降

18、越多，為了不使電壓放大倍數(shù)下降，常在Re兩端并聯(lián)一個大電容Ce，容值約為幾十到幾百微法，稱為旁路電容 。電壓放大倍數(shù)不會下降，直流通路不變 。562.2.3 分壓式共發(fā)射極放大電路例題講解：57分壓式共發(fā)射極放大電路 例題講解582.2.4 共集電極放大電路共集電極電路圖592.2.4 共集電極放大電路1、靜態(tài)分析：求靜態(tài)工作點CCBbBEBe(1)VI RUI RCCBEBbe(1)VUIRRCBIIEBC(1)IIICECCEeUVI R602.2.4 共集電極放大電路2、動態(tài)分析(1) 電壓放大倍數(shù)AuobL(1)ui RLeL/RRR b bebL(1)iui ri RoLuibeL(

19、1)1(1)uRAurR可見，共集電極放大電路沒有電壓放大作用，輸入輸出相位相同，故稱射隨器612.2.4 共集電極放大電路(2) 輸入電阻Ri(3) 輸出電阻Ro：將信號源短路，負載開路，在輸出端加入測試電壓u，產(chǎn)生電流i，如圖 iibeLb(1)uRrRiiibibbeLi/(1)uRRRRrRibesoe/1rRuRRissb/RRR 通常 bese1rRRbeso1rRR622.2.4 共集電極放大電路例題講解 書例2-3632.2.5 共基極放大電路共基極電路直流通路與分壓式偏置電路相同，靜態(tài)工作點的求法也相同 642.2.5 共基極放大電路1、靜態(tài)分析：與分壓式偏置電路相同，靜態(tài)工

20、作點的求法也相同。2、動態(tài)分析 電壓放大倍數(shù)Au ocLbLui Ri R LcL/RRR ib beui r oLuibeuRAur652.2.5 共基極放大電路 輸入電阻Ri 輸出電阻Rob bebeiib(1)1ei rruRii beieie/1rRRRRocRR共基極放大電路有電壓放大作用，輸入、輸出電壓相位相同，輸入電阻很低，輸出電阻與共射極放大電路相同。662.2.5 共基極放大電路例題講解 書例2-467三種放大電路的比較 共發(fā)射極放大電路：電壓、電流和功率放大倍數(shù)都較大，輸入電阻在三種電路中居中，輸出電阻較大。 共集電極放大電路：不能放大電壓，但能放大電流，是三種電路中輸入電

21、阻最大的，輸出電阻最小的電路，常用作輸入級、輸出級和中間緩沖級，在功率放大電路中經(jīng)常使用。 共基極放大電路：輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)和輸出電阻與共發(fā)射極電路相當，頻率特性好。682.3 多級放大電路 高的電壓放大倍數(shù)，很大的輸入電阻，很小的輸出電阻等，通常就將基本放大電路連接起來，組成多級放大電路 。 級與級之間的連接，稱為耦合，常見的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、變壓器耦合和光電耦合等 692.3.1 阻容耦合放大電路 將放大電路的前級輸出端通過電容連接到后級輸入端，稱為阻容耦合。由于電容對直流量的容抗為無窮大，各級間的直流通路相互獨立，每級的靜態(tài)工作點Q互不干擾 702.3.1 阻容耦合放

22、大電路n級放大電路的交流等效電路框圖 放大電路前級的輸出電壓就是后級的輸入電壓，即uo1=ui2，uo2=ui3，所以，多級放大電路的電壓放大倍數(shù)為各級放大電路電壓放大倍數(shù)之積 712.3.1 阻容耦合放大電路 多級放大電路的輸入電阻就是第一級放大電路的輸入電阻，即 輸出電阻就是多級放大電路最后一級的輸出電阻，即 阻容耦合放大電路不適用放大緩慢變化的信號； 在集成電路中制造大容量的電容很困難，不便于集成化； ii1RRoonRR722.3.1 阻容耦合放大電路例題1732.3.1 阻容耦合放大電路 直流通路742.3.1 阻容耦合放大電路 交流通路752.3.1 阻容耦合放大電路762.3.2

23、 直接耦合放大電路 將放大電路的前級輸出端直接連接到后一級輸入端，稱為直接耦合。 直接耦合放大電路能夠放大緩慢變化的信號，易于集成化，因此，得到越來越廣泛的應(yīng)用。 由于其靜態(tài)工作點相互影響，給分析、設(shè)計、調(diào)試電路帶來一定困難。772.3.2 直接耦合放大電路在直接耦合放大電路中，若將輸入信號短接(ui=0)，輸出端仍有緩慢變化的輸出信號uo，這種現(xiàn)象稱為零點漂移，簡稱零漂。引起零漂的原因很多，如電源電壓的波動，元件的老化等，但主要是由于溫度對三極管參數(shù)的影響造成的，因此，也稱零點漂移為溫度漂移，簡稱溫漂。782.4 差分放大電路1、電路組成：差分放大電路由兩個對稱的共發(fā)射極放大電路通過發(fā)射極電

24、阻直接耦合組成。晶體管T1、T2參數(shù)完全相同，Rb1=Rb2=Rb，Rc1=Rc2=Rc，一般采用雙電源供電(VEE為負電源)，輸入信號分別為ui1和ui2；有兩個輸出端，輸出信號從任一個集電極取出，成為單端輸出，分別為uo1、 uo2，輸出信號從兩個集電極之間取出，稱雙端輸出，輸出信號uo= uo1- uo2。792.4 差分放大電路2、靜態(tài)分析 電路完全對稱，IB1=IB2=IB，IC1=IC2=IC，IE1=IE2=IE，UCE1=UCE2=UCE，流經(jīng)Re的電流I=2IE，根據(jù)基極回路方程： Rb的阻值很小，IB也很小，Rb上的電壓可忽略不計BbBEEeEE2RI RUIVeBEEEE

25、2RUVI802.4 差分放大電路 只要合理選擇Re的阻值，并與電源VEE相配合，就可以設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，由IE可得IB、UCE。 1EBIICECECCCcBEUUUVI RU 此時UC1=UC2，UO= UC1-UC2=0。即輸入信號為零時，輸出信號也為零。 差分放大電路抑制了溫度引起的零點漂移;Re也具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點的作用。 812.4 差分放大電路3、輸入信號差模輸入信號差模輸入信號：在差分放大電路兩輸入端分別加上一對大小一對大小相等，極性相反相等，極性相反的信號，ui1=uid1，ui2=uid2=-uid1共模輸入信號共模輸入信號：在差分放大電路兩輸入端分別加上一對大小一對大

26、小相等，極性相同相等，極性相同的信號，稱為共模輸入信號，ui1=ui2=uic。任意輸入信號：任意輸入信號：ui1、ui2為任意輸入信號 idi1i2i1i2i1ic222uuuuuuuidi1i2i1i2i2ic222uuuuuuu822.4 差分放大電路4、差模特性 在差分放大電路輸入端加入一對大小相等，極性相反的差模輸入信號uid1、uid2，則差模輸出信號uod1、uod2大小相等，方向相反 在差模輸入信號作用下，兩管發(fā)射極電流大小相等，方向相反，ie1=-ie2，流過Re的電流i=ie1+ie2，在Re上的沒有壓降，E點電位不變，畫交流通路時，可以認為E點接地。又由于輸出電壓uod1

27、=-uod2，負載電阻RL的中點電位總等于0，從而使每管的負載電阻為RL/2。832.4 差分放大電路842.4 差分放大電路(1)差模電壓放大倍數(shù)：差分放大電路雙端輸出時，差模電壓放大倍數(shù)Aud定義為差模輸出電壓uod與差模輸入電壓uid之比。 差分放大電路雙端輸入，雙端輸出的差模電壓放大倍數(shù)Aud等于單管共射放大電路的電壓放大倍數(shù)。idid1id2id1id222uuuuu odod1od2od1od222uuuuu Lcodod1udidid1bbe/222RRuuAuuRr 852.4 差分放大電路 單端輸出時，每管的負載電阻為RL，差模電壓放大倍數(shù)Aud1、Aud2定義為單端差模輸出

28、電壓與差模輸入電壓之比。 Aud1、Aud2大小相等，符號相反，數(shù)值為一個單管共射放大電路電壓放大倍數(shù)的一半od1od1cLud1idid1bbe(/)22()uuRRAuuRr od2od2cLud2ud1idid2bbe(/)22()uuRRAAuuRr 862.4 差分放大電路(2) 差模輸入電阻差模輸入電阻差模輸入電阻Rid是從兩輸入端看進去的交流等效電阻是從兩輸入端看進去的交流等效電阻idbbe2()RRr(3)差模輸出電阻差模輸出電阻差模輸出電阻Rod是從兩輸出端看進去的交流等效電阻是從兩輸出端看進去的交流等效電阻雙端輸出時：雙端輸出時：odc2RR單端輸出時：單端輸出時：od1o

29、d2cRRR872.4 差分放大電路5、共模特性：在差分放大電路輸入端加入共模輸入信號ui1= ui2=uic；uoc1、uoc2分別為共模輸出電壓，大小相等，方向相同。 882.4 差分放大電路(1) 共模放大倍數(shù)：雙端輸出時，共模電壓放大倍數(shù)Auc定義為雙端共模輸出電壓與共模輸入電壓之比。 由于電路完全對稱，uoc1=uoc2，共模電壓放大倍數(shù)Auc=0。 雙端輸出時，Auc=0，說明差分放大電路對共模信號有很強的抑制作用。ococ1oc2ucicicuuuAuu892.4 差分放大電路 單端輸出時，每管的負載電阻為RL，共模電壓放大倍數(shù)Auc1、Auc2定義為單端共模輸出電壓與共模輸入電

30、壓之比。 ebebLcicoccR)1 (2rR)RR(uuA902.4 差分放大電路單端輸出時單端輸出時實際電路中實際電路中，說明差分放大電路，說明差分放大電路對共模信號沒有放大作用，對共模信號沒有放大作用，Re越大，越大，Auc1越小，對共模越小，對共模信號的抑制能力越強。信號的抑制能力越強。eL2RRuc11A912.4 差分放大電路(2)共模輸入電阻 從兩輸入端看進去的共模輸入電阻為兩單管放大電路輸入電阻的并聯(lián)。922.4 差分放大電路(3)共模輸出電阻 雙端輸出時：occ2RR單端輸出時：oc1oc2cRRR對于差分放大電路，由于輸入信號中既有差模信號又對于差分放大電路，由于輸入信號

31、中既有差模信號又有共模信號，輸出信號也由兩部分組成：有共模信號，輸出信號也由兩部分組成：oidudicucuu Au A932.4 差分放大電路6、共模抑制比共模抑制比定義為差模電壓放大倍數(shù)Aud與共模電壓放大倍數(shù)Auc之比的絕對值 uducACMRA用分貝表示為 uduc(dB)20lgACMRA共模抑制比越大，表示差分放大電路對共模信號的抑制共模抑制比越大，表示差分放大電路對共模信號的抑制作用越強。作用越強。942.4 差分放大電路n電路完全對稱時，若采用雙端輸出，由于Auc0，CMR趨于無窮大；n若采用單端輸出 ud1euc1bbeARCMRARr為了提高為了提高CMR，必須提高，必須提

32、高Re，常采用直流電阻小、交，常采用直流電阻小、交流電阻大的電流源代替流電阻大的電流源代替Re；調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Rp用以解決兩邊電路用以解決兩邊電路不對稱造成的輸入為零，輸不對稱造成的輸入為零，輸出不為零的現(xiàn)象。出不為零的現(xiàn)象。952.5 功率放大電路2.5.1 功率放大電路的一般問題1、對功率放大電路的要求 輸出功率要大輸出功率要大 非線性失真要小非線性失真要小 效率要高效率要高 效率低，意味著消耗在電路內(nèi)部的能量多，這部分能量轉(zhuǎn)換成熱能，使功放管等元件溫度升高，造成電路自身的不穩(wěn)定。 962.5.1 功率放大電路的一般問題2、功率放大電路的分類 靜態(tài)工作點Q設(shè)置在交流負載線的中間，在整個信號周期內(nèi)

33、，三極管都有電流流過，稱為甲類功率放大電路。 無輸入信號時，電源提供的功率全部消耗在功放管和電阻上，以集電結(jié)損耗為主； 有信號輸入時，電源一部分功率轉(zhuǎn)換為有用的輸出功率，信號愈大，輸出功率也愈大。972.5.1 功率放大電路的一般問題 把靜態(tài)工作點Q設(shè)置得低一點，管耗就小，效率就可提高。稱為甲乙類功率放大電路 。 把靜態(tài)工作點Q降到最低，使集電極靜態(tài)電流ICQ=0，在輸入信號的整個周期內(nèi)，三極管只有半個周期有電流流過，稱乙類功率放大電路。靜態(tài)時，電源供給功率為零，管耗為零。這種功率放大電路的效率最高，但波形失真最大。 982.5.2 互補對稱功率放大電路1、乙類雙電源互補對稱功率放大電路(OC

34、L)T1 、T2管參數(shù)相同，兩管直接耦合成共集電極放大電路。靜態(tài)時，靜態(tài)時，ui=0，T1、T2管均截止，管均截止，IB=0，IC=0，兩管處于，兩管處于乙類工作狀態(tài)。乙類工作狀態(tài)。 992.5.2 互補對稱功率放大電路n動態(tài)時動態(tài)時(電路為射極輸出形式電路為射極輸出形式)n當當ui0時，時，uoui，為信號的正半周；，為信號的正半周；n當當ui0時，時，uoui，為信號的負半周。，為信號的負半周。結(jié)論：結(jié)論：T1、T2管在一個周期內(nèi)管在一個周期內(nèi)輪流導通，交替輪流導通，交替工作，使輸出信工作，使輸出信號號uo取得完整取得完整波形，因而稱為波形，因而稱為互補對稱電路互補對稱電路。 1002.5

35、.2 互補對稱功率放大電路輸出功率輸出功率Po 輸出功率為輸出電壓有效值Uo與輸出電流有效值Io的乘積 2omooo2UPU I2omLL12URR不計飽和壓降UCES，最大輸出功率為 2CComL2VPR靜態(tài)工作點Q在橫軸上，如輸入信號為正弦波，輸出信號sin,sinomoomoLUuUt itR1012.5.2 互補對稱功率放大電路omLURomLUR每管集電極電流的幅值為，平均值為每個電源提供的功率為omE1E2CCLUPPVR電源提供的功率PE 電源提供的功率為電源電壓與電源平均電流的乘積。 兩個電源提供的總功率CComEE1E2L2V UPPPR1022.5.2 互補對稱功率放大電路效率效率 效率為負載得到的輸出功率Po與電源提供的功率PE 的比值 2omoomLCComECCL224UPURV UPVR正比于U