學(xué)習(xí)情境3功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真

1、GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境3 功率放大器的設(shè)計(jì)與制作功率放大器的設(shè)計(jì)與制作u教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容| 3.1 差分放大電路差分放大電路| 3.2 電流源電流源| 3.3 功率放大電路功率放大電路3.1 3.1 差分放大電路差分放大電路本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)1. 熟悉差分放大電路的組成和克服零點(diǎn)漂移熟悉差分放大電路的組成和克服零點(diǎn)漂移的原理。的原理。2. 掌握掌握共模、差模共模、差模的概念，共模放大倍數(shù)、的概念，共模放大倍數(shù)、差模放大倍數(shù)和共模抑制比的定義。差模放大倍數(shù)和共模抑制比的定義。3. 熟悉帶射極電阻和帶恒流源差分放大電路熟悉帶射極電阻和帶恒流源差分放大電

2、路的結(jié)構(gòu)、分析方法和特點(diǎn)。的結(jié)構(gòu)、分析方法和特點(diǎn)。 GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山T1uIdRC1RB1RE+-+ -VEE+-+-uIdT2RC2RB2uIduI1uI2+VCCuOC2C1對(duì)稱：（對(duì)稱：（1）電路）電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱；結(jié)構(gòu)對(duì)稱；（2）電路參數(shù)對(duì)）電路參數(shù)對(duì)稱。稱。一一 、電路基本構(gòu)成、電路基本構(gòu)成負(fù)電源負(fù)電源-VEE用來(lái)補(bǔ)用來(lái)補(bǔ)償射極電阻償射極電阻RE兩兩端的直流壓降，端的直流壓降，以避免采用過(guò)高以避免采用過(guò)高的單一正電源的單一正電源+VCC，并可以擴(kuò)，并可以擴(kuò)大輸出電壓范圍，大輸出電壓范圍，使兩基極的靜態(tài)使兩基極的靜態(tài)電流為零。電流為零。GDSSPTGDSSPT

3、廣東廣東. .松山松山T1uIdRCRBRE+-+ -VEE+-+-uIdT2RCRBuIduI1uI2+VCCuOC2C1二二 、靜態(tài)分析、靜態(tài)分析IBQICQIEQ021IIuuEBBEQEEBQRRUVI)1 (22IEQEBEQEEEQCQRUVII2BERR)1 (2CCQCCCQCQRIVUU21021CQCQOUUuTIC1UC1IC2UC20)()(2211 CCQCCQOUUUUuRE具有強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔镁哂袕?qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔肎DSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山三三 、抑制零點(diǎn)漂移的原理、抑制零點(diǎn)漂移的原理TIC1UC1IC2UC20)()(2211 CCQCCQOUUUUu

4、利用電路對(duì)稱性抑制了零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。利用電路對(duì)稱性抑制了零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。四四 、共模信號(hào)與差模信號(hào)、共模信號(hào)與差模信號(hào)IcIIuuu 21221IIIcuuu IdIIuuu2121 21IIIduuu （1）共模信號(hào)：共模信號(hào)：即大小相等，方向相同的信號(hào)。即大小相等，方向相同的信號(hào)。 （2）差模信號(hào)：差模信號(hào)：即大小相等，方向相即大小相等，方向相反反的信號(hào)。的信號(hào)。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山五、動(dòng)態(tài)分析五、動(dòng)態(tài)分析IcIIuuu 211、共模輸入、共模輸入（1）共模信號(hào)：共模信號(hào)：即大小相即大小相等，方向相同的信號(hào)。等，方向相同的信號(hào)。此時(shí)此時(shí),21OcOcuu 故：故：02

5、1 OcOcOcuuu（2）共模電壓放大倍數(shù)：共模電壓放大倍數(shù)：0 IcOccuuAT1RCRBRE+ -VEE+-uIcT2RCRB+VCCuOC2C12IEQ221IIIcuuu GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山IdIIuuu2121 2、差模輸入、差模輸入（1）差模信號(hào)：差模信號(hào)：即大小相即大小相等，方向相等，方向相反反的信號(hào)。的信號(hào)。此時(shí)此時(shí),21OdOduu 故：故：1212OdOdOdOduuuu 21IIIduuu T1uIdRCRB+-+ -+-+-uIdT2RCRBuIduI1uI2 uOdE由于兩個(gè)三極管的輸入電壓為差由于兩個(gè)三極管的輸入電壓為差模信號(hào)，因而模

6、信號(hào)，因而iC1= iC2，iE1= iE2,故流過(guò)故流過(guò) RE的電流保持為靜態(tài)的電流保持為靜態(tài)時(shí)的電流，即時(shí)的電流，即RE上沒(méi)有交流電流上沒(méi)有交流電流流過(guò)，發(fā)射極流過(guò)，發(fā)射極E交流電位接地。交流電位接地。交流電路交流電路差分放大電路僅對(duì)差模信號(hào)具有放大能力，對(duì)共模信號(hào)不予放大。差分放大電路僅對(duì)差模信號(hào)具有放大能力，對(duì)共模信號(hào)不予放大。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山微變等效電路微變等效電路 iB1uIdRCRB+-+-+-uIdRCRBuIduI1uI2uOdE iB2rberbe+-iB1iB2（2）差模電壓放大倍數(shù)：）差模電壓放大倍數(shù)：若有負(fù)載若有負(fù)載RL， AubeBbi

7、iidrRiVVV221beBCidodudrRRVVA CbooodRiVVV 221beBLCidodudrRRRVVA21/ 帶上負(fù)載后:GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山微變等效電路微變等效電路 iB1uIdRCRB+-+-+-uIdRCRBuIduI1uI2uOdE iB2rberbe+-iB1iB2（3）輸入電阻）輸入電阻 Ri=2(RB+rbe)（4）輸入電阻）輸入電阻 Ro=2RCGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山3、共模抑制比、共模抑制比或或cdCMRAAK dBlg20cdCMRAAK 理想：理想：CMRKGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松

8、山4、長(zhǎng)尾式差放的問(wèn)題、長(zhǎng)尾式差放的問(wèn)題RE愈大，負(fù)反饋愈強(qiáng)，抑制溫漂能力越強(qiáng)。愈大，負(fù)反饋愈強(qiáng)，抑制溫漂能力越強(qiáng)。TIC1IC2IEUEUBE1 、UBE2IB1 、IB2IC1 、IC2但但RE增大有限增大有限:（1）集成電路中難于制作大電阻；）集成電路中難于制作大電阻；（2）若若IE一定一定，RE越大，所需越大，所需VEE將越高。將越高。（3）若）若VEE一定，則一定，則IEIB,非線性失真大非線性失真大。 怎么辦怎么辦長(zhǎng)尾式差分放大電路長(zhǎng)尾式差分放大電路 RE具有強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔镁哂袕?qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔?。UE= IERE+VEEGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山解決辦法：用恒流源代替

9、解決辦法：用恒流源代替RE。T1RCRB+ -VEE+-IT2RCRBuId+VCCuO5、改進(jìn)電路、改進(jìn)電路恒流源具有靜態(tài)恒流源具有靜態(tài)電阻小，動(dòng)態(tài)電電阻小，動(dòng)態(tài)電阻大的優(yōu)點(diǎn)。阻大的優(yōu)點(diǎn)。此時(shí)：此時(shí)： IC1 =IC2 =I GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山idoud=uuAi2i1o2o1uuuu接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí)i1o122uubecrRRB beLcud)21/(=rRRRAB以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力以雙倍的元器件換取抑制零漂的能力 雙入、雙出雙入、雙出beBidrRR 2codRR2 3.1.2 差分放大電路的四種輸入輸出方式+VCCuOT1RBRCT2+_u

10、i1RBRCe-VEEui2IRL+_+_差模放大倍數(shù)：差模放大倍數(shù)：0IcOcucuuAGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山 雙入、單出雙入、單出ido1ud1=uuAi1o12uuudA21bec2rRRB 接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí)beLcud2)/(=rRRRABcodRR beBidrRR2+VCCuOT1RBT2+ui1RBe-VEEui2IRCRC+_+_1、差模放大倍數(shù)、差模放大倍數(shù)GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山2、共模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)ELEbeBLIcOcucRRRrRRuuA2)1(2 uIcRB+-rbeiB1 iB1RCE2RERL+ -uOc

11、T1RCRB+ -T2RCRBuO2RERL2RE+ -uIc+-uIcEbeBEbeBEbeBucudCMRrRRrRRrRAAK ）（ 121)(2)1(2GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山單入、雙出單入、雙出( (同雙入、雙出同雙入、雙出) )idoud=uuAi2i1o2o1uuuui1o122uubecrRRB 接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí)beLcud)21/(=rRRRABbeBidrRR 2codRR2 +VCCuOT1RBRCT2+_ui1RBRCe-VEEIRL+_+VCCuOT1RBRCT2+_RBRCe-VEEIRL+_1/2ui1+_1/2ui1+_1/2ui2+_

12、-1/2ui20IcOcucuuAGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山單入、單出單入、單出( (同雙入、單出同雙入、單出) )ido1ud1=uuAi1o12vvud21Abec2rRRB 接入負(fù)載時(shí)接入負(fù)載時(shí)beLc2)/(=rRRRABudcodRR beBidrRR2+VCCuOT1RBT2+_RBe-VEEIRCRCui1+_+_1/2ui1+_1/2ui1+VCCuT1RBT2+_RBe-VEEIRCRC+_1/2ui2+_-1/2ui2ELIcOcucRRuuA2GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山四種輸入輸出方式的比較：四種輸入輸出方式的比較：見(jiàn)見(jiàn)P137表表

13、3.1通過(guò)不同管子的輸出可得到與輸入同相或反相的信號(hào)通過(guò)不同管子的輸出可得到與輸入同相或反相的信號(hào) GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1 1、單端輸入由于、單端輸入由于RE的耦合作用，兩管可以得到方向的耦合作用，兩管可以得到方向相反，大小相同的差動(dòng)信號(hào)。故單端輸入不影響放大相反，大小相同的差動(dòng)信號(hào)。故單端輸入不影響放大倍數(shù)與輸入電阻的大小。倍數(shù)與輸入電阻的大小。2 2、單端輸出由一個(gè)管子輸出，所以對(duì)稱作用消失，、單端輸出由一個(gè)管子輸出，所以對(duì)稱作用消失，KCMR主要依靠主要依靠R RE E的共模負(fù)反饋?zhàn)饔靡种屏泓c(diǎn)漂移。的共模負(fù)反饋?zhàn)饔靡种屏泓c(diǎn)漂移。3 3、單端輸出還將影響放大倍數(shù)與

14、輸出電阻的大小。、單端輸出還將影響放大倍數(shù)與輸出電阻的大小?！拘〗Y(jié)小結(jié)】GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山一一 、復(fù)合管組成、復(fù)合管組成目的：目的：不用不用RB，提高，提高Ri，便于集成。，便于集成。T1T2CBEC2C1E1E2IB(1+1)IB(1+1) (1+2) IBTECBT1T2CBETECBT1T2CBETCEBT1T2CBETCEB特點(diǎn)特點(diǎn)：（1） 1 12 2，輸入，輸入電阻電阻Ri=rbe1+（1+1 1）rbe2。特點(diǎn)特點(diǎn)：（2）復(fù)合管的管型同復(fù)合管的管型同第一管第一管特點(diǎn)特點(diǎn)：（3）復(fù)合管的輸出特復(fù)合管的輸出特性以第二管為主。性以第二管為主。GDSSPTGD

15、SSPT廣東廣東. .松山松山二二 、復(fù)合管用于差放電路、復(fù)合管用于差放電路輸入電阻輸入電阻Ri=2rbe+(1+)rbe。T2RC+ -VEEIT3RCuI1+VCCuOIBuI2IE1IE2T1T4GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、直接耦合放大電路輸入級(jí)采用差分放大電路是為了、直接耦合放大電路輸入級(jí)采用差分放大電路是為了 。A、穩(wěn)定增益、穩(wěn)定增益 B、提高輸入電阻、提高輸入電阻C、抑制溫漂抑制溫漂 D、擴(kuò)展頻帶、擴(kuò)展頻帶 2、差模信號(hào)是差分放大電路兩個(gè)輸入端信號(hào)的、差模信號(hào)是差分放大電路兩個(gè)輸入端信號(hào)的 。A、和、和 B、差差 C、比值、比值 D、平均值、平均值 3、對(duì)于長(zhǎng)

16、尾式差分放大電路，在差模交流通路中，射極電阻、對(duì)于長(zhǎng)尾式差分放大電路，在差模交流通路中，射極電阻RE可視可視為為 。 A、開路、開路 B、短路短路 C、2RED、RE 4、在長(zhǎng)尾式差分放大電路中，、在長(zhǎng)尾式差分放大電路中，RE的主要作用是的主要作用是 。A、提高差模增益、提高差模增益 B、提高共模抑制比提高共模抑制比C、增大差分放大電路的輸入電阻、增大差分放大電路的輸入電阻D、減小差分放大電路的輸出電阻、減小差分放大電路的輸出電阻5、參數(shù)完全對(duì)稱的雙端輸入雙端輸出差分放大電路只能放大差模信號(hào)，參數(shù)完全對(duì)稱的雙端輸入雙端輸出差分放大電路只能放大差模信號(hào)，不能放大共模信號(hào)。（不能放大共模信號(hào)。（

17、）GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山6、零點(diǎn)漂移就是靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移。（零點(diǎn)漂移就是靜態(tài)工作點(diǎn)的漂移。（ ）7、差模信號(hào)是差分放大電路兩個(gè)輸入端電位之差；共模信號(hào)是差分放大、差模信號(hào)是差分放大電路兩個(gè)輸入端電位之差；共模信號(hào)是差分放大電路兩個(gè)輸入端電位之和。（電路兩個(gè)輸入端電位之和。（ ）8、集成運(yùn)放的、集成運(yùn)放的Aud越大，表示越大，表示 。A、最大共模輸入電壓越大、最大共模輸入電壓越大B、對(duì)共模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)、對(duì)共模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)C、最大差模輸入電壓越大、最大差模輸入電壓越大D、對(duì)差模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)對(duì)差模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)10、已知某差分放大電路的差模放大倍數(shù)、已知

18、某差分放大電路的差模放大倍數(shù)Aud=100，共模放大倍數(shù)，共模放大倍數(shù)Auc=0 。試問(wèn)：試問(wèn)：（1） uI1=5mV， uI2=5mV， uO= 。（2） uI1=5mV， uI2=5mV， uO= 。（3） uI1=0， uI2=10mV， uO= 。9、差分放大電路是直接耦合放大電路，故只能放大直流或變化緩慢的信、差分放大電路是直接耦合放大電路，故只能放大直流或變化緩慢的信號(hào)，而不能放大交流信號(hào)。（號(hào)，而不能放大交流信號(hào)。（ ） 3.2 3.2 電流源電流源本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)1. 了解電流源的結(jié)構(gòu)和基本工作原了解電流源的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。理。 2. 了解有源負(fù)載差分放大電路的結(jié)了

19、解有源負(fù)載差分放大電路的結(jié)構(gòu)和基本工作原理。構(gòu)和基本工作原理。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、鏡像電流源、鏡像電流源T1T0R+VCCIC1IRIC02IBIB0IB1T0和和T1特性特性完全相。完全相。基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)電流：RUVIBECCR 120)1(2CBCRIIII RCII 1當(dāng)當(dāng) 2 時(shí)時(shí),2、微電流源、微電流源T1T0R+VCCIC1IRIE0REIE1目的目的：為了得到毫安：為了得到毫安級(jí)電流，且電阻值不級(jí)電流，且電阻值不太大太大。)ln(11CRTECIIURI GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山3、比例電流源、比例電流源222111RIURIU

20、EBEEBE 212RRIIRC 作用作用：用于設(shè)置偏置電流；：用于設(shè)置偏置電流；作為有源負(fù)載，取代大阻值作為有源負(fù)載，取代大阻值負(fù)載負(fù)載。T2T1R+VCCIC2IRIE1R2IE2R1T2T1R+VCCIC2IRIE1R2IE2R1T3IC3R3IE3332211RIRIRICCC GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、有源負(fù)載、有源負(fù)載CuRA T1RCRB+VCCuORLuI(a) 放大電路在共射放大電路放大電路在共射放大電路中，為了提高電壓放大倍數(shù)的中，為了提高電壓放大倍數(shù)的數(shù)值，行之有效的方法是數(shù)值，行之有效的方法是增大增大集電極電阻集電極電阻Rc。然而，為了維。然而，

21、為了維持晶體管的靜態(tài)電流不變，在持晶體管的靜態(tài)電流不變，在增大增大Rc的同時(shí)必須提高電源電的同時(shí)必須提高電源電壓。當(dāng)電源電壓增大到一定程壓。當(dāng)電源電壓增大到一定程度時(shí)，電路的設(shè)計(jì)就變得不合度時(shí)，電路的設(shè)計(jì)就變得不合理了。理了。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山u集成運(yùn)放中，常用集成運(yùn)放中，常用電電流源電路取代流源電路取代Rc，這，這樣，在電源電壓不變樣，在電源電壓不變的情況下，既可獲得的情況下，既可獲得合適的靜態(tài)電流，對(duì)合適的靜態(tài)電流，對(duì)于交流信號(hào)又可得到于交流信號(hào)又可得到很大的等效的很大的等效的Rc。T3T2rce2T1RBRLuIRuO+VCC(b)2ceCrR RUVIIEB

22、CCRCQ21 IRIC2GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：Io具有恒流特性具有恒流特性2、采用電流源的差分放大電路、采用電流源的差分放大電路GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山IC=IC1+ IC2 = 1 IB + 2(1+ 1 ) IB = 1 + 2(1+ 1 ) IBR2T3R1R3-VEE+VCCvi2voERCT1RCT2vi1T4為減小為減小IB, 提高輸入電阻提高輸入電阻,T1、T2采用復(fù)合三極管采用復(fù)合三極管 = IC / IB = 1 + 2(1+ 1 ) 1 2 ICIBIE 1 2 IC1IC2IB2IE2GDSSPTGDSS

23、PT廣東廣東. .松山松山T5T6RC3RE2RLRC4RE3T7T9T8T4R2R1T3R3RC1T1RC2T2-+RE4RE5T11T10+VCC-VEE集成運(yùn)放內(nèi)部結(jié)構(gòu)（舉例）集成運(yùn)放內(nèi)部結(jié)構(gòu)（舉例）第第1級(jí)：差動(dòng)放大器級(jí)：差動(dòng)放大器第第2級(jí)：差動(dòng)放大器級(jí)：差動(dòng)放大器第第3級(jí)：?jiǎn)喂芊糯笃骷?jí)：?jiǎn)喂芊糯笃鞯诘?級(jí)：互補(bǔ)對(duì)級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱射極跟隨器稱射極跟隨器極性判斷極性判斷GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、將單端輸入、雙端輸出的差分放大電路改接成雙端輸入、雙端輸出時(shí)，、將單端輸入、雙端輸出的差分放大電路改接成雙端輸入、雙端輸出時(shí)，其差模放大倍數(shù)將其差模放大倍數(shù)將 ，改接成單端輸入

24、、單端輸出時(shí)，其差模放大倍，改接成單端輸入、單端輸出時(shí)，其差模放大倍數(shù)將數(shù)將 。A、不變不變 B、增大一倍、增大一倍C、減小一半減小一半 D、不確定、不確定 2、將單端輸入、雙端輸出的差分放大電路改接成雙端輸入、雙端輸出時(shí)，、將單端輸入、雙端輸出的差分放大電路改接成雙端輸入、雙端輸出時(shí)，其輸入電阻將其輸入電阻將 ，輸出電阻將，輸出電阻將 ；若改接成單端輸入、單端輸出；若改接成單端輸入、單端輸出時(shí)，其輸入電阻將時(shí)，其輸入電阻將 ，輸出電阻將，輸出電阻將 。A、不變不變 B、增大一倍、增大一倍 C、減小一半減小一半 D、不確定、不確定 3、差分放大電路抑制溫漂的能力，雙端輸出比單端輸出的、差分放大

25、電路抑制溫漂的能力，雙端輸出比單端輸出的 。 A、強(qiáng)強(qiáng) B、弱、弱 C、相同、相同D、無(wú)法比較、無(wú)法比較 4、利用兩只利用兩只NPN型管構(gòu)成的復(fù)合管只能等效為型管構(gòu)成的復(fù)合管只能等效為NPN型管。（型管。（ ）5、利用一只、利用一只NPN型管和一只型管和一只PNP型管構(gòu)成的復(fù)合管只能等效為型管構(gòu)成的復(fù)合管只能等效為PNP型管。型管。（ ）GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山7、兩個(gè)、兩個(gè)相同的晶體管組成復(fù)合管后，其電流放大系數(shù)約為相同的晶體管組成復(fù)合管后，其電流放大系數(shù)約為 。A、 B、2 C、2 2 D、 6、放大電路采用復(fù)合管是為了增大放大倍數(shù)和輸入電阻。（放大電路采用復(fù)合管是為

26、了增大放大倍數(shù)和輸入電阻。（ ）8、鏡像電流源電路中，兩只晶體管的特性應(yīng)該完全相同。（鏡像電流源電路中，兩只晶體管的特性應(yīng)該完全相同。（ ）9、由于恒流源的電流恒定，因此等效的交流電阻、由于恒流源的電流恒定，因此等效的交流電阻 ，而等效的直流，而等效的直流電阻電阻 。A、很大很大 B、很小很小 C、不太大不太大 D、等于零等于零 3.3 3.3 功率放大電路功率放大電路本節(jié)教學(xué)目標(biāo)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)1. 了解功率放大電路的特點(diǎn)及類型。了解功率放大電路的特點(diǎn)及類型。 2. 掌握互補(bǔ)推挽功率放大電路的工作原理，掌握互補(bǔ)推挽功率放大電路的工作原理，交越失真產(chǎn)生的原因及減少失真的方法。交越失真產(chǎn)生的原因及減

27、少失真的方法。 3. 掌握互補(bǔ)推挽式功放電路中主要元件的作掌握互補(bǔ)推挽式功放電路中主要元件的作用。用。 4. 能計(jì)算各功率放大電路的輸出功率、損耗能計(jì)算各功率放大電路的輸出功率、損耗和效率。和效率。例例1:1: 擴(kuò)音系統(tǒng)擴(kuò)音系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)功率放大器的作用：功率放大器的作用： 用作放大電路的用作放大電路的輸出級(jí)輸出級(jí)，以驅(qū)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、 儀表儀表指針偏轉(zhuǎn)等。指針偏轉(zhuǎn)等。 功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號(hào)號(hào)提提取取例例2 2：溫度控制溫度控制R1-R3:標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻Va : 基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓Rt :熱敏電阻熱敏

28、電阻A：電壓放大器：電壓放大器RtTVOTVbVO1R1aR2voVsc+R3Rt 功功 放放b溫控室溫控室A+-vo1加熱元件加熱元件GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山一一 、特點(diǎn)、特點(diǎn)1、輸出功率足夠大、輸出功率足夠大電壓放大器電壓放大器：放大信號(hào)電壓。主要指標(biāo)：電壓放大倍數(shù)、輸：放大信號(hào)電壓。主要指標(biāo)：電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻、頻率特性等。入輸出電阻、頻率特性等。功率放大器：功率放大器：不失真放大信號(hào)功率。主要指標(biāo)：最大功率、不失真放大信號(hào)功率。主要指標(biāo)：最大功率、效率、非線性失真。效率、非線性失真。2、效率要高、效率要高3、非線性失真要小、非線性失真要小GDSSPTGDS

29、SPT廣東廣東. .松山松山分析功放電路應(yīng)注意的問(wèn)題分析功放電路應(yīng)注意的問(wèn)題(1) 功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過(guò)晶體管的極限值意電路參數(shù)不能超過(guò)晶體管的極限值: ICM 、VCEM 、 PCM 。 ICMPCMVCEMIcvceGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山(2) 電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真。電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真。(3) 電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少晶體管及電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（線路上的損失。即注意提高電路

30、的效率（ ）。）。Pomax : 負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。PE ： 電源提供的直流功率。電源提供的直流功率。%100maxEoPPGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山答：答：不合適，因?yàn)樾侍筒缓线m，因?yàn)樾侍?。 射極輸出器輸出電阻低，帶負(fù)載射極輸出器輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可以用做功率放大器嗎能力強(qiáng)，可以用做功率放大器嗎？問(wèn)題討論問(wèn)題討論:%25EOPPGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山二二 、分類、分類1、按工作原理分、按工作原理分(根據(jù)放大管在輸入正弦波信號(hào)時(shí)導(dǎo)通情況根據(jù)放大管在輸入正弦波信號(hào)時(shí)導(dǎo)通情況)甲類甲類：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角

31、= = 2，用作電壓放大。，用作電壓放大。2、按耦合方式分、按耦合方式分乙類乙類：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角= =，存在交越失真，用作功率放大。，存在交越失真，用作功率放大。甲乙類甲乙類：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角 2， 用作功率放大。用作功率放大。直接耦合（直接耦合（OCL）電容耦合（電容耦合（OTL）丁類丁類：也叫數(shù)字式放大器：也叫數(shù)字式放大器變壓器耦合變壓器耦合3、按電路形式分、按電路形式分單管功放單管功放推挽式功放推挽式功放橋式功放橋式功放GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山一一 、乙類、乙類OCL互補(bǔ)對(duì)稱功放互補(bǔ)對(duì)稱功放T1+VCCuOuIRL-VCCT2+-+-由由NPN型、型、PNP型三極管構(gòu)

32、成兩型三極管構(gòu)成兩個(gè)對(duì)稱的射極輸個(gè)對(duì)稱的射極輸出器對(duì)接而成。出器對(duì)接而成。輸入輸出端不加輸入輸出端不加隔直電容。隔直電容。雙電源供電雙電源供電1、電路組成和工作原理、電路組成和工作原理GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山iOT1+VCCuOuIRL-VCCT2+-+-iC1iC21、 uI=0，T1、T2均截止，均截止， uO=0。2、 uI0，T1導(dǎo)通、導(dǎo)通、T2截止，截止， iO=iC1。3、 uI0，T1截止、截止、T2導(dǎo)通，導(dǎo)通， iO=iC2。uIt0uO1t0t0uOt0uO2由于沒(méi)有偏流，三極管輸入由于沒(méi)有偏流，三極管輸入特性的死區(qū)將使輸出波形產(chǎn)特性的死區(qū)將使輸出波形產(chǎn)

33、生生交越失真交越失真。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山用示波器觀察到的交越失真現(xiàn)象用示波器觀察到的交越失真現(xiàn)象GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL(1) 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期每管導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1）輸出功率：）輸出功率：T1+VCCuOuIRL-VCCT2iC1iC2iO+-+-OCL電路電路LomLooooRURUIUP222 2）最大不失真輸出功率：）最大不失真輸

34、出功率：LCCLCESCComRVRUVP22)(22 3）直流電源功率：）直流電源功率：LCESCCCCcmCCcmCCVRUVVIVttIVP22dsin102、輸出功率及效率、輸出功率及效率LCCRV22GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山4）效率：）效率： 實(shí)際由于存在管壓降實(shí)際由于存在管壓降UCES，甲乙類互補(bǔ)，甲乙類互補(bǔ)電路還存在靜態(tài)損耗，實(shí)際電路還存在靜態(tài)損耗，實(shí)際IB4時(shí)時(shí)I1 I2=UCE4=UB1B2 (R1+R2)I1 =(1+ )UBE4UBE4R2R2R11、基本電路、基本電路2、UBE倍增電路倍增電路 合理選擇合理選擇R1、R2大小，可以為大小，可以為T1

35、、T2提供提供合適的靜態(tài)偏置電壓。合適的靜態(tài)偏置電壓。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山一一 、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)輸出端加極性大電容輸出端加極性大電容單電源供電單電源供電T1+VCCuOuIRLT2+-+-+CE靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，UE=VCC/2，故要求：故要求： UBQ=VCC/2 。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、 ui=0，T1、T2均截止，均截止， uO=0。2、 ui0，T1導(dǎo)通、導(dǎo)通、T2截止，截止， iO=iC1。3、 ui0，T1截止、截止、T2導(dǎo)通，導(dǎo)通， iO=iC2。T1+VCCuOuIRLT2+-+-+CE0.5VCCuitic1ic2交越失

36、真交越失真設(shè)輸入端在設(shè)輸入端在 0.5VCC 直流電平基礎(chǔ)直流電平基礎(chǔ)上加入正弦信號(hào)上加入正弦信號(hào)ui。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山T2+VCCuIT3RC2B3B2D1RC1RB2uORL+-+C2T1B1+C1RB1+-RE1靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，UB2B3=UD1+URC1。調(diào)整調(diào)整RC1使使UB2B3抵消由于抵消由于UBE2、 UEB3引起的交越失引起的交越失真，使真，使T2 、 T3處于微導(dǎo)通處于微導(dǎo)通狀態(tài)。狀態(tài)。可加電阻值可加電阻值12 的射極負(fù)的射極負(fù)反饋電阻反饋電阻RE2 、RE3，也起，也起限流保護(hù)作用。限流保護(hù)作用。A調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RB1，使，使 UAQ= 0.5VC

37、CGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山OTL電路電路1、最大不失真輸出功率：、最大不失真輸出功率：LCCLCESCComRVRUVP82)2(22 2、直流電源功率：、直流電源功率：LCCVRVP 22 T1+VCCuOuIRLT2+-+-+CE3、效率：、效率：%5 .784 VomPP4、單只管耗：、單只管耗：omTPP2 .0M CESCCUVU 2omGDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山1、與乙類功率放大電路比較，甲乙類功率放大電路的主要優(yōu)點(diǎn)是、與乙類功率放大電路比較，甲乙類功率放大電路的主要優(yōu)點(diǎn)是 。A、放大倍數(shù)大、放大倍數(shù)大 B、效率高、效率高 C、輸入電阻大、

38、輸入電阻大 D、交越失真小交越失真小2、理想狀態(tài)下，甲類功率放大電路的效率最大可達(dá)、理想狀態(tài)下，甲類功率放大電路的效率最大可達(dá) ，乙類功率放大，乙類功率放大電路的效率最大可達(dá)電路的效率最大可達(dá) 。 。A、50% B、87.5% C、78.5% D、100%3、所謂電路的最大不失真輸出功率是指輸入正弦波信號(hào)幅值足夠大，使、所謂電路的最大不失真輸出功率是指輸入正弦波信號(hào)幅值足夠大，使輸出信號(hào)基本不失真且幅值最大時(shí)，輸出信號(hào)基本不失真且幅值最大時(shí)， 。A、晶體管上得到的最大功率、晶體管上得到的最大功率 B、電源提供的最大功率、電源提供的最大功率C、負(fù)載上獲得的最大直流功率、負(fù)載上獲得的最大直流功率

39、D、負(fù)載上獲得的最大交流功率負(fù)載上獲得的最大交流功率 GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山4、圖、圖3-1所示電路為所示電路為 。A、OTL乙類乙類 B、OTL甲乙類甲乙類 C、OCL乙類乙類 D、OCL甲乙類甲乙類5、圖、圖3-1所示電路，靜態(tài)時(shí)所示電路，靜態(tài)時(shí)A點(diǎn)的電位為點(diǎn)的電位為 。A、0VB、5VC、10VD、20V6、圖、圖3-1所示電路，若管子的飽和壓降不計(jì)，所示電路，若管子的飽和壓降不計(jì)，電路的最大不失真輸出功率電路的最大不失真輸出功率Pom 。 若管子的飽和壓降若管子的飽和壓降UCES=2V，則，則Pom 。A、4W B、6.25W C、 8W D、12.5W 圖圖3

40、1GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山一一 、集成電路概述、集成電路概述1、集成電路、集成電路 把整個(gè)電路的各個(gè)元件以及相互之間的聯(lián)接同時(shí)制造把整個(gè)電路的各個(gè)元件以及相互之間的聯(lián)接同時(shí)制造在一塊半導(dǎo)體芯片上，組成一個(gè)不可分割的整體。在一塊半導(dǎo)體芯片上，組成一個(gè)不可分割的整體。2、模擬集成電路、模擬集成電路集成運(yùn)放。集成運(yùn)放。集成功放。集成功放。集成穩(wěn)壓電源。集成穩(wěn)壓電源。集成模集成模/數(shù)（數(shù)（A/D）和數(shù)）和數(shù)/模（模（D/A）轉(zhuǎn)換。）轉(zhuǎn)換。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山二二 、集成功放特點(diǎn)、集成功放特點(diǎn) 工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當(dāng)連線，即工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當(dāng)連線，即可向負(fù)載提供一定的功率。可向負(fù)載提供一定的功率。GDSSPTGDSSPT廣東廣東. .松山松山T2RCT3+VCCT1T4T11T10R1T12T5T6T13R1R2IC10IRT8T9T7+uId-+uO-VCCIC12R復(fù)合管差復(fù)合管差分放大級(jí)分放大級(jí)偏置電路偏置電路復(fù)合管共射復(fù)合管共射放大電路放大電路恒流源恒流源負(fù)載負(fù)載