擴(kuò)音機(jī)電路的安裝與調(diào)試

1、項目2擴(kuò)音機(jī)電路的安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)了解半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)，理解半導(dǎo)體三極管的電流放大作用；熟悉放大電路的組成和基本原理，掌握基本放大電路的分析方法。了解多級放大電路的組成和頻率響應(yīng)，理解常用功率放大電路的工作原理，掌握集成功放的應(yīng)用。了解場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及正確使用。工作任務(wù)（1）小組制定工作計劃。（2）讀懂?dāng)U音機(jī)電路原理圖，明確元件連接和電路連線。（3）畫出布線圖。（4）完成電路所需元件的購買與檢測。（5）根據(jù)布線圖制作擴(kuò)音器電路。（6）完成擴(kuò)音機(jī)電路功能檢測和故障排除。（7）根據(jù)老師講解電路原理，通過小組討論完成電路詳細(xì)分析及編寫項目實訓(xùn)報告。擴(kuò)音機(jī)的電路圖如圖2.1所示。項目技能實訓(xùn)擴(kuò)音機(jī)

2、電路的安裝與調(diào)試一、實訓(xùn)目的（1）增強(qiáng)專業(yè)意識，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和職業(yè)習(xí)慣。（2）進(jìn)一步熟悉擴(kuò)音機(jī)各功能電路的組成與工作原理。（3）熟練使用電子焊接工具，完成電路裝接。（4）熟練使用電子儀器儀表。（5）能完成電路的靜態(tài)工作點調(diào)整與動態(tài)調(diào)試。（6）能分析電路故障及排除。二、實訓(xùn)設(shè)備與器件實訓(xùn)設(shè)備：模擬電路實驗裝置1臺，萬用表1臺，示波器1臺。實訓(xùn)器件：電路所需元件名稱、規(guī)格型號和數(shù)量見表2.1。表2.1擴(kuò)音拭電路的元件清單與招關(guān)調(diào)試設(shè)備4窖檸、用逹或代號、窖檸.、數(shù)呈、用途或代號、英H療.1WH116H-1A1.,RA.、10On1,R1.弘縛折葢.i1卒FU.,100011,R1.11N41

3、4S也二尿習(xí)1個g470011,R三撥曾“共4卒.1630011,R：.、9013.,2.、V.Vi.,1.5kQ11,Ri.1ED439.,1.,V、2.2kG、1,R-：.iED440.,1.,Vl.H4.7PQ、1,Ri.、1個“.16.0kOi2,RjiRiii1駙固足FU.i10kQ,3,R,RR-.i電慷插題、1訓(xùn)、接皀亂鞫圧電液、20kGi1,R音蜒蟠座、1訓(xùn)、音蜂搭號的輸人與輸股、47kG,2,R-：i.i話越駁附件、1釦試機(jī)1H容蠱、共11-t-n.i1卒試機(jī)1103.2,C.C皺接工貝、1務(wù)電將玻接、104.1,Cll.n宜亂鞫圧電理、1臺.、調(diào)試，lOnF/iev.-,5

4、,C.C.C.C.C萬用孫、1打100pF/16V,2,C.C璋將示鼓咼、1臺t調(diào)試，470pF/16Vi1,CKi.i函數(shù)倍號發(fā)主諡、1臺.、調(diào)試，電程靈、共4個.、焊接乳2米電將焊接、WHD141-1.-.4,Rp-i.Elp-21Rh.i導(dǎo)懐、若干.、.1三、實訓(xùn)電路與說明如圖2.1所示為擴(kuò)音機(jī)的電路原理圖，該電路由三大部分組成。（1）前置放大電路；（2）有源帶通濾波器；（3）功率放大電路。四、擴(kuò)音機(jī)電路的安裝與調(diào)試（1）識別與檢測元件。（2）元件插裝與電路焊接。（3）前置放大級靜態(tài)工作點的調(diào)整。4）有源帶通濾波級的檢測。5）功率放大級的調(diào)試。6）試機(jī)。五、實訓(xùn)注意事項（1）電路的插裝，

5、焊接要嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)范。（2）電容器、二極管的極性不能接錯。（3）電源插座的裝連要細(xì)心，以免電源極性接錯造成電路不能工作。（4）調(diào)節(jié)時的步驟要正確，尤其調(diào)試條件要滿足要求。知識鏈接一半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管有兩大類型：雙極型半導(dǎo)體三極管、場效應(yīng)型半導(dǎo)體三極管。雙極型半導(dǎo)體三極管是由兩種載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，它由兩個PN結(jié)組合而成，是一種電流控制電流型器件。場效應(yīng)型半導(dǎo)體三極管僅由一種載流子參與導(dǎo)電，是一種電壓控制電流型器件。一、結(jié)構(gòu)和類型1結(jié)構(gòu)雙極型半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.2所示。它有兩種類型：NPN型和PNP型。2分類按管芯所用的半導(dǎo)體材料不同，分為硅管和鍺管。硅管受溫度影響小

6、，工作較穩(wěn)定。按三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為NPN型和PNP型兩類，我國生產(chǎn)的硅管多為NPN型，鍺管多為PNP型。按使用功率分，有大功率管(PclW),中功率(Pc在0.51W),小功率(PcV0.5W)。按照工作頻率分，有高頻管(fr3MHz)和低頻管(frW3MHz)。按用途不同，分為普通放大三極管和開關(guān)三極管。(6)按封裝形式不同，分為金屬殼封裝管和塑料封裝管、陶瓷環(huán)氧樹脂封裝管。二、三極管的電流放大原理1三極管放大的條件三極管具有電流放大作用的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。三極管具有電流放大作用的內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)的摻雜濃度大，集電區(qū)摻雜濃度低，且集電結(jié)面積大，基區(qū)要制造得很薄。如圖2

7、.4Cnv5圖2三極管的電源接法A2.三極管的電流放大原理下面以NPN型三極管為例討論三極管的電流放大原理。下面結(jié)合如圖2.5所示說明其放大原理，電流在三極管內(nèi)部的形成分成以下幾個過程。發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子。2）電子在基區(qū)的復(fù)合與擴(kuò)散。3）集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子NPNIJ“才4心*圖2d三極管內(nèi)部載疣子運(yùn)動示意圖P小問答想一想：能不能把兩只二極管當(dāng)作一只晶體管用？三、三極管的特性曲線三極管的特性曲線是指三極管各極電壓與電流之間的關(guān)系，通過坐標(biāo)圖描繪這種關(guān)系的曲線。1三極管放大電路的三種組態(tài)根據(jù)輸入回路與輸出回路共用的電極，三極管放大電路有三種組態(tài)，它們是共發(fā)射極、共集電極以及共基極，如圖2.

8、6所示。輸JIISFrl曲發(fā)朝輩拡英電眾拡堆孫02.6三極管電路的三種組態(tài)卩2測量伏安特性曲線的電路圖如圖2.7所示為共發(fā)射極放大電路的伏安特性曲線測試電路圖。圖2/7共發(fā)射極放大電路卩輸入特性曲線、輸出特性曲線見圖2.8II圖2息三極管特性曲線3扎爵性曲itU(BR)CEOU(BR)EBO4三極管的溫度特性輸入特性與溫度的關(guān)系：Tf-UBE!輸出特性與溫度的關(guān)系：溫度每升高10C,ICBO近似增大一倍，溫度每升高1C，卩要增加0.5%1%溫度對U(BR)CEO和PCM的影響：Tf-U(BR)CEO、PCM!六、特殊三極管光電三極管、達(dá)林頓三極管、帶阻尼管的行輸出三極管，見圖2.9PCPrK比

9、電行圖29光電三極管-達(dá)林頓三極管s帶阻尼管的行輸出三極管dWMff=.三極管的簡易判別小技能：三極管的簡易判別1三極管基極及類型的判別將萬用表撥到RX100或RX1k擋上。紅筆表任意接觸三極管的一個電極,黑筆表依次接觸另外兩個電極，分別測量它們之間的電阻值。若紅表筆接觸某個電極時,其余兩個電極與該電極之間均為低電阻時,則該管為PNP型,而且紅表筆接觸的電極為B極。與此相反,若同時出現(xiàn)幾十至上百千歐大電阻時,則該管為NPN型,這時紅表筆所接觸的電極為B極。當(dāng)然也可以黑筆表為基準(zhǔn),重復(fù)上述測量過程。若同時出現(xiàn)低電阻的情況，則管子為NPN型；若同時出現(xiàn)高阻的情況，則該管為PNP型。2.電極C、E的

10、判別在判斷出管型和基極的基礎(chǔ)上，任意假定一個電極為C極，另一個為E極。對于PNP型管，令紅表筆接C極，黑表筆接E極，再用手碰一下B、C極，觀察一下萬用表指針擺動的幅度。然后將假設(shè)的C、E極對調(diào)，重復(fù)上述的測試步驟，比較兩次測量中指針的擺動幅度，測量時擺動幅度大，則說明假定的C、E極是對的。對于NPN型管，則令黑表筆接C極，紅表筆接E極，重復(fù)上述過程。技能實訓(xùn)一三極管的識別與檢測一、實訓(xùn)目的（1）熟悉三極管的封裝外形和型號。（2）會識讀三極管的型號。（3）會借助資料查閱三極管的主要參數(shù)。（4）能用萬用表檢測三極管。二、實訓(xùn)設(shè)備（1）萬用表1塊。（2）3DG6A、9018H、3AX31型三極管各1

11、個，型號未知的三極管1個。三、實訓(xùn)內(nèi)容與步驟1識讀三極管的型號（1）根據(jù)封裝外形，確定引腳名稱。（2）借助資料，查找3DG6A、9018H、3AX31型三極管的主要參數(shù)，并記錄（3）明確各三極管的管型與材料，填寫表2.2。2.2三根管的識別與檢測dE問阻值1C問阻值1c.E啊阻但1判斷三撥皆的.智眇榊料駁奸你】反向1正旬“反旬1正向反旬.13D&5A,1111T901SH.,11.1.1.113A3G1.-.111.1T12三極管的檢測（1）已知型號。分別測試3DG6A、9018H、3AX31的兩極間正、反向電阻，并將測試結(jié)果填入表2.2。（2）型號未知。用萬用表的歐姆擋判別基極；確定管型；判

12、別集電極和發(fā)射極。四、實訓(xùn)注意事項（1）在測試三極管的正、反向電阻（尤其反向電阻）時，一定要避免人體電阻的介入，以免誤差過大。（2）如果彎折引腳，一定要注意彎折點與引腳根部的距離不少于1.5mm，以免引腳根部斷掉。（3）在測三極管兩極間的電阻時，引腳要刮除氧化層，防止表筆跟引腳接觸不良且刮引腳時應(yīng)在引腳根部留出一定距離（一般為3mm左右）。知識鏈接二小信號放大電路一、小信號放大電路的結(jié)構(gòu)圖2.10所示為放大電路結(jié)構(gòu)示意圖放大電路功能主要用于放大微弱信號，輸出電壓或電流在幅度上得到了放大，輸出信號的能量得到了加強(qiáng)。放大電路的實質(zhì)：輸出信號的能量實際上是由直流電源提供的，只是經(jīng)過三極管的控制，使之

13、轉(zhuǎn)換成信號能量，提供給負(fù)載。二、小信號放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)1放大倍數(shù)放大倍數(shù)定義式中各有關(guān)量如圖2.11所示。；R卜近:估強(qiáng)i:zL一I.圖2.11放大倍數(shù)的定爻P電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)及功率放大倍數(shù)定義分別為2輸入電阻Ri輸入電阻Ri越大，信號源的衰減越小，反之衰減越大，故Ri越大越好。輸入電阻定義如圖2.12所示，其計算公式如下：3輸出電阻Ro輸出電阻用于表明放大電路帶負(fù)載的能力，Ro越大，表明放大電路帶負(fù)載的能力越差，反之則越強(qiáng)。Ro的計算公式如下：圖2.13所示為：從輸出端加假想電源求Ro。0(估簾溝|L匚一一一一一一團(tuán)2.12輸入電阻的定爻OAi遲估號理I2.13輸出電阻的定女

14、4通頻帶如圖2.14所示為共射放大電路的頻率特性，當(dāng)放大倍數(shù)下降到中頻時放大倍數(shù)的0.707倍時，所對應(yīng)的頻率分別稱為下限頻率fL和上限頻率fH。上限頻率與下限頻率之差稱為放大器的通頻帶fBW：通頻帶fBW：圖214通頻帶的定艮S2.15共射極基本放大電路卩三、共射極基本放大電路的組成及工作原理如圖2.15所示為共射極基本放大電路。1組成晶體管T。放大元件，用基極電流iB控制集電極電流iC。電源UCC。使晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管處在放大狀態(tài)，同時也是放大電路的能量來源，提供電流IB和IC。UCC一般在幾伏到十幾伏之間。偏置電阻RB。用來調(diào)節(jié)基極偏置電流IB,使晶體管有一個合適的工

15、作點，阻值一般為幾十千歐到幾百千歐。集電極負(fù)載電阻RC。為集電極負(fù)載電阻，將集電極電流iC的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，以獲得電壓放大，阻值一般為幾千歐。耦合電容Cl、C2。隔直流通交流的作用。為了減小傳遞信號的電壓損失，Cl、C2應(yīng)選得足夠大，一般為幾微法至幾十微法，通常采用電解電容器。2工作原理(1)靜態(tài)和動態(tài)。靜態(tài)和動態(tài)定義如下：靜態(tài)rr指ui=o時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)，主要的指標(biāo)參數(shù)有IB、IC和UCE，稱為靜態(tài)工作點，用Q表示。動態(tài)rr指ui0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)，主要指標(biāo)參數(shù)有Ri、Ro、AU。2)直流通路和交流通路。如圖2.16所示。El2.16基

16、本放犬器直流通路及苴交疣通路3）放大原理。在放大電路中，交、直流一起疊加輸入進(jìn)行放大，合適的直流輸入是為了保證交流輸入放大不失真，放大信號波形如圖2.17所示。四、共射極基本放大電路的分析1靜態(tài)分析（求靜態(tài)工作點）放大電路的靜態(tài)分析有計算法和圖解分析法兩種。（1）計算分析法。根據(jù)直流通路可對放大電路的靜態(tài)進(jìn)行計算（2）圖解分析法。放大電路靜態(tài)時的圖解分析如圖2.18所示。直流負(fù)載線的確定方法：由直流負(fù)載列出方程式UCE二UCC-ICRC；在輸出特性曲線UCE軸及iC軸上確定兩個特殊點rrUCC和UCC/RC,即可畫出直流負(fù)載線；在輸入回路列方程式UBE=UCC-IBRB；在輸入特性曲線上，作出

17、輸入負(fù)載線，兩線的交點即是Q；得到Q點的參數(shù)IBQ、ICQ和UCEQ。E2.1S放大電路圖解分析法A2動態(tài)分析（求動態(tài)工作指標(biāo)）放大電路輸入信號后，電路中的電壓、電流均將在靜態(tài)值的基礎(chǔ)上，發(fā)生相應(yīng)于輸入信號的變化。（1）圖解分析法。根據(jù)ui在輸入特性上求iB、uBE的波形，如圖2.21所示。根據(jù)iB在輸出特性曲線上求iC、uCE的波形。不接RL時的情況，如圖2.22所示。接RL時的情況，如圖2.23所示。靜態(tài)工作點對輸出波形失真的影響。飽和失真；截止失真。Rce(V)“CEQtcc12.23交.直疣負(fù)我線Jr(fhA)圖2.24放大電路的非線性失真4（2）計算分析法（放大器性能指標(biāo)的估算）微變

18、等效電路分析法。等效電路如圖2.25所示E2.25共射極放大電路及苴微變等效電路放大器的輸入電阻。臥=凡放大器的輸出電阻。尺=坨uo輸出電阻Ro越小，帶負(fù)載后的電壓uo越接近于等效電壓源的電壓，故用Ro來衡量放大器的帶負(fù)載能力。Ro越小則放大器的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。五、靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路1溫度對靜態(tài)工作點的影響溫度Tf-lCf,從而使輸出特性曲線上移，造成Q點上移。對于前面的電路(固定偏置信號放大電路)而言，靜態(tài)工作點由IBQ、ICQ和UCEQ決定，這三個參數(shù)中IBQ幾乎不隨溫度而變化，但I(xiàn)CQ與UCEQ卻受溫度影響。當(dāng)Tf時會使ICf,從而使輸出特性曲線上移，造成Q點上移。嚴(yán)重時將可能使三極管進(jìn)

19、入飽和區(qū)而失去放大能力。為此，需要改進(jìn)偏置電路，當(dāng)溫度升高時，能夠自動減少IB，從而又使IC!，IC返回原值，保持Q點基本穩(wěn)定。2改進(jìn)措施：采取分壓式偏置穩(wěn)定電路電路如圖2.26所示。盹IQS2.26分壓式偏置穩(wěn)定電路S2.27分壓偏置微變等效電路A利用電阻RB1和RB2分壓來穩(wěn)定基極電位。利用發(fā)射極電阻來獲得反映電流IE變化的信號反饋到輸入端，從而實現(xiàn)工作點穩(wěn)定。分壓式偏置穩(wěn)定電路的微變等效電路如圖2.27所示。(1)電壓放大倍數(shù)。2)輸入電阻。不考慮Rb時，毘=%+(1+尸)鬧口考慮Rb時，尺=抵/氐阿=堆1如+(1+聞輸出電阻-尺=陽結(jié)論：分壓式偏置穩(wěn)定電路可使工作點得到穩(wěn)定，但卻使電壓

20、放大倍數(shù)下降了電路的改進(jìn)措施為：加旁路電容CE，如圖2.28所示。CE將RE短路，RE對交流不起作用，電路的電壓放大倍數(shù)增加了。六、共集基本放大電路基本放大電路如圖2.29所示OCi卄P1(ij宜斎w料時必型話凰取犬丘止梏閣2.29共集電極放犬電路及苴直疣通路P1靜態(tài)分析圖2.29所示為共集組態(tài)基本放大電路的直流通路，根據(jù)電路得Jb弍氐廠玨訓(xùn)璐+(1+腫E?%=懇氐時氐廠丘用E=Uql托Re2動態(tài)分析微變等效電路如圖2.30，則中頻電壓放大倍數(shù)k令皿FRTET1豈I輸入電阻為：尺訐尺E1尺曲+(1+溝崔其中環(huán)=尺傀由圖2.31所示可知其輸出電阻為：3共集電極放大電路的特點電壓放大倍數(shù)小于1，近

21、似等于1，輸出電壓與輸入電壓同相位，即電壓跟隨輸入電阻較高；輸出電阻較低。4共集電極放大電路的作用共集電極放大電路(也稱射極跟隨器)，具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是射極跟隨器最突出的優(yōu)點。射極跟隨器常用做多放大器的第一級或最末級，也可用于中間隔離級。用做輸入級時，其高的輸入電阻可以減輕信號源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。用做輸出級時，其低的輸出電阻可以減小負(fù)載變化對輸出電壓的影響，并易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。知識鏈接三多級信號放大電路一、多級放大器的組成多級放大電路方框如圖2.33所示，其由輸入級、中間級、輸出級組成。二、級間的耦合方式兩個單級放大電路之間的連接

22、方式，稱為耦合方式1阻容耦合方式(1)電路圖。如圖2.34(a)所示(2)特點。通過電容C耦合，體積小、重量輕，各級的靜態(tài)工作點互不相關(guān)，各自獨立。2直接耦合方式電路圖，如圖2.34(b)所示。特點。用導(dǎo)線耦合，交流、直流都可放大，適用于集成化產(chǎn)品，但各級的靜態(tài)工作點不是獨立的，這將給Q點的調(diào)試帶來不方便。變壓器耦合方式通過變壓器耦合，能實現(xiàn)阻抗、電壓和電流的變換，此變換是針對交流信號而言的。缺點是體積大、重量重、價格高，且不能傳送變化緩慢或直流信號。其電路可閱讀有關(guān)資料。三、多級放大電路的分析在圖2.34所示的兩級阻容耦合放大電路中，在分析第一級時，要考慮到后級的輸入電阻是前級的負(fù)載電阻；在

23、分析第二級時，要考慮到前級的輸出電阻是后級的信號源內(nèi)阻。1放大器的輸入電阻和輸出電阻以兩級阻容耦合放大電路為例，講解多級放大電路輸入電阻和輸出電阻的計算。輸入電阻。為第一級的輸入電阻，即：毘=町=竝坨輸出電阻。為最后一級的輸出電阻，即：尺=弘=尺喙2放大倍數(shù)及其表示方法（1）放大倍數(shù)（增益）的倍數(shù)值表示法在兩級放大電路中，前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，則兩級放大器的電壓放大倍數(shù)為:UA=02=o2o1=AAuUUUu1u2io1i則n級放大器的電壓放大倍數(shù)為:（2）增益的分貝表示法（放大倍數(shù)用分貝來表示時常稱為增益）。功率增益為：堆（dB）=lDl諳dB該方法的優(yōu)點：計算和使用方便，可將

24、多級放大器的乘、除關(guān)系轉(zhuǎn)化為對數(shù)的加減關(guān)系。知識鏈接四功率放大器一個完整的放大電路一般由多級單管放大電路組成。比如音頻放大器，在完成放大工作時，先由小信號放大電路對輸入信號進(jìn)行電壓放大，然后再由功率放大器對信號進(jìn)行功率放大，以推動揚(yáng)聲器工作。這種以功率放大為目的的放大電路，叫做功率放大器。本書重點介紹OCL功率放大器、OTL功率放大器和BTL功率放大器的工作原理。一、功率放大器的要求對功率放大器的要求有以下幾點。要求足夠大的輸出功率效率要高非線性失真要小功放管要采取散熱保護(hù)二、低頻功放的種類按照功率放大器與負(fù)載之間的耦合方式不同，可分為：變壓器耦合功率放大器；電容耦合功率放大器，也稱為無輸出變

25、壓器功率放大器，即OTL功率放大器；直接耦合功率放大器，也稱為無輸出電容功率放大器，即OCL功率放大器；橋接式功率放大器，即BTL功率放大器。根據(jù)功放電路是否集成，可分為:分立元件式功率放大器和集成功率放大器。按照三極管靜態(tài)工作點選擇的不同可分為：甲類功率放大器、乙類功率放大器、甲乙類功率放大器。三、集成功率放大電路集成功率放大電路由輸入級、中間級、推動級、輸出級、保護(hù)電路及偏置電路等組成。集成功率放大器常采用的電路有：OTL電路、OCL電路和BTL電路三種。下面以音頻功率放大器為例進(jìn)行分析。OTL功率放大器圖2.35所示為OTL功率放大器基本原理圖。（1）特點。兩只輸出管是串聯(lián)供電的，在電源

26、電壓較高時，可有較大的輸出功率。因為輸出端有電容隔直，所以不必設(shè)置揚(yáng)聲器保護(hù)電路，但由于輸出端有隔直電容的存在，使放大器的低頻難以進(jìn)一步展寬。（2）基本工作原理。信號正半周。輸入信號為正半周時，VT1導(dǎo)通，VT2截止，VT1由電源供電。輸出信號電流iCl的路徑是：電源正極一VT1的集電極一VT1的發(fā)射極一電容器C-揚(yáng)聲器f電源負(fù)極。揚(yáng)聲器放出信號正半周的聲音，如圖中實線所示。信號負(fù)半周。輸入信號為負(fù)半周時，VT2導(dǎo)通，VT1截止，VT2由電容器C供電。輸出信號電流iC2的路徑是：電容器C的正極fVT2的發(fā)射極fVT2的集電極f揚(yáng)聲器f電容器C的負(fù)極。揚(yáng)聲器放出信號負(fù)半周的聲音，如圖中虛線所示。

27、由于兩只功放管的電路完全對稱，所以輸入信號的正、負(fù)半周得到了均等的放大。E2.35OTL功率放大電路R.隔RE12.36典型OTL功率放犬電路Ihv)s?3）典型OTL功放電路。如圖2.36所示為典型的OTL功率放大電路。其放大原理介紹如下：輸入信號ui為負(fù)半周時。信號ui經(jīng)Cl耦合加在VT1的基極，經(jīng)VT1放大后由集電極輸出。由于三極管的倒相作用，集電極輸出的是正極性信號，使C、D點電位升高，根據(jù)三極管的放大原理可知，此時VT2導(dǎo)通，VT3截止。信號經(jīng)VT2放大后，從VT2的發(fā)射極輸出。從VT2輸出的信號電流iC2由電源+UCC提供能源。iC2從VT2的發(fā)射極出發(fā)，經(jīng)輸出耦合電容C4、自上而

28、下通過揚(yáng)聲器SP形成回路,同時對C3充電。輸入信號ui為正半周時。ui經(jīng)Cl耦合加在VT1的基極，經(jīng)VT1放大后由集電極輸出。由于三極管的倒相作用，集電極輸出的是負(fù)極性信號，使C、D點電位下降。根據(jù)三極管的放大原理可知，此時VT2截止，VT3導(dǎo)通，從VT3輸出的信號電流iC3由耦合電容C4提供能源。iC3從VT3的發(fā)射極出發(fā)，經(jīng)VT3的集電極自下而上通過揚(yáng)聲器形成回路。復(fù)合管的功率放大器（1）復(fù)合管。按一定原則將兩只或兩只以上的放大管連接在一起，組成的一個等效放大管稱為復(fù)合管。如圖2.37所示。Cf內(nèi)民赳I=*E2.37復(fù)合管連接方法d復(fù)合管的主要特點：復(fù)合管的電流放大系數(shù)大大提高，總的電流放

29、大系數(shù)是兩單管電流放大系數(shù)的乘積，即卩二卩1卩2；由復(fù)合管組成的放大器的輸入電阻提高很大。復(fù)合管的缺點是穿透電流較大，因而其溫度穩(wěn)定性變差。復(fù)合管連接規(guī)律：在復(fù)合時，第一個管子為小功率管，第二個管子為大功率管。復(fù)合管的導(dǎo)電極性是由第一個管子的極性來決定的。復(fù)合管內(nèi)部各晶體管的各極電流方向都符合原來的極性，并符合基爾霍夫電流定律。2）復(fù)合管的功率放大器。如圖2.38所示，是采用復(fù)合管的互補(bǔ)對稱功率放大器。準(zhǔn)互補(bǔ)對稱功率放大器如圖2.39所示。02.38采用復(fù)合管的互補(bǔ)對稱功放器E2.39采用復(fù)合管的淮互補(bǔ)對稱功放器OCL功率放大器OCL的含義是沒有輸出電容。（1）特點。與OTL功率放大器相比，具

30、有以下特點：省去了輸出電容，使放大器的低頻特性范圍增大；由于沒有隔直流的輸出電容，所以必須設(shè)置揚(yáng)聲器保護(hù)電路；采用正、負(fù)兩組電源供電，使電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜了一些；輸出端的靜態(tài)工作電壓為零。（2）基本工作原理。OCL功放電路的兩只輸出管是參數(shù)相同的異極性管，上管是NPN型，下管是PNP型。該電路有兩組電源：正電源和負(fù)電源。其基本工作原理為：當(dāng)信號正半周輸入時，VT1導(dǎo)通、VT2截止，VT1由正電源供電。輸出信號電流iC1的路徑是：VT1的集電極一VT1的發(fā)射極一自左而右通過揚(yáng)聲器一地。揚(yáng)聲器放出信號正半周的聲音，如圖2.40中實線所示。當(dāng)信號負(fù)半周輸入時，VT2導(dǎo)通、VT1截止，VT2由負(fù)電源供電。

31、輸出信號電流iC2的路徑是：VT2的集電極一地一自右向左通過揚(yáng)聲器一VT2的發(fā)射極。揚(yáng)聲器放出信號負(fù)半周的聲音。如圖2.40中虛線所示。S2.40OCL功放電路基本原理BTL功率放大器（1）電路。如圖2.41所示，是BTL電路的原理圖。BTL電路的結(jié)構(gòu)，如圖2.42所示。HC9C丄E2.41BTL電路的原理團(tuán)占%E2.42BTL結(jié)構(gòu)團(tuán)心UTI業(yè)曲I刖制耳（2）工作原理。從電路結(jié)構(gòu)上來看，兩個OCL電路的輸出端分別接在負(fù)載的兩端。電路在靜態(tài)時，兩個輸出端保持等電位，這時負(fù)載兩端電位相等，無直流電流流過負(fù)載。在有信號輸入時，兩輸入端分別加上了幅度相等、相位相反的信號。在輸入正半周時，VT1、VT4

32、導(dǎo)通，VT2、VT3截止。導(dǎo)通電流由電源一VT1負(fù)載RL-VT4一地，電流流向如圖中實線所示，負(fù)載得到了正半周波形。在輸入負(fù)半周時，VT2、VT3導(dǎo)通，VT1、VT4截止。導(dǎo)通電流由電源一VT3一負(fù)載RL-VT2一地，電流流向如圖中虛線所示，負(fù)載得到負(fù)半周波形。4只功率放大管以推挽方式輪流工作，共同完成了對一個周期信號的放大。VT1導(dǎo)通時，VT4也導(dǎo)通,在這半個周期內(nèi)，負(fù)載兩端的電位差為2Auol。在理想情況下，VT1導(dǎo)通時uo1從i0i土上升到UCC即Auol二UCC；而VT4導(dǎo)通時uo2從i0i土下降到-UCC,即Auo2=-UCC。這樣，負(fù)載上的電位差為AUL=2UCC。在另半個周期內(nèi)，

33、VT2和VT3導(dǎo)通，負(fù)載上的電位為AUL=2UCC，即BTL電路負(fù)在上的正弦波最大峰值電壓為電源電壓的兩倍。由于輸出功率與輸出電壓的平方成正比，因此在同樣條件下，BTL的輸出功率為OTL或OCL電路的4倍。BTL功率放大器可以由兩個完全相同的OTL或OCL電路按圖2.41所示的方式組成一個BTL電路。由圖可見，BTL電路需要的元件比OTL或OCL電路多一倍，因此用分離元件來構(gòu)成BTL電路就顯得復(fù)雜成本也比較高。根據(jù)電橋平衡原理，BTL電路左右兩臂的三極管分別配對即可實現(xiàn)橋路的對稱。這種同極性、同型號間三極管的配對顯然比互補(bǔ)對管的配對更加容易也更加經(jīng)濟(jì)，特別適宜制作輸出級為分立元件的功放。知識鏈

34、接五場效應(yīng)管簡介場效應(yīng)管是利用電場效應(yīng)來控制半導(dǎo)體多數(shù)載流子導(dǎo)電的單極型半導(dǎo)體器件。它不僅具有一般半導(dǎo)體三極管體積小、重量輕、耗電省、壽命長的特點，而且還具有輸入阻抗高，噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)和制造工藝簡單的優(yōu)點，因此在大規(guī)模集成電路中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)參與導(dǎo)電的載流子來劃分，它有電子作為載流子的N溝道器件和空穴作為載流子的P溝道器件。從結(jié)構(gòu)來劃分，它有結(jié)型場效應(yīng)三極管JFET和絕緣柵型場效應(yīng)三極管IGFET之分。一、絕緣柵場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）分為：增強(qiáng)型（N溝道、P溝道）、耗盡型（N溝道、P溝道）。N溝道增強(qiáng)型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號如

35、圖2.43所示。工作原理(1)柵源電壓UGS的控制作用。轉(zhuǎn)移特性曲線，如圖2.44所示。GDg2.43N溝道増強(qiáng)型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號圖244轉(zhuǎn)移特性當(dāng)UGS=OV時，漏源之間相當(dāng)于兩個背靠背的二極管，在D、S之間加上電壓不會在D、S間形成電流。當(dāng)柵極加有電壓時，若OVUGSVUGS(th)(UGS(th)稱為開啟電壓)時，通過柵極和襯底間的電容作用，將靠近柵極下方的P型半導(dǎo)體中的空穴向下方排斥，出現(xiàn)了一薄層負(fù)離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運(yùn)動，但數(shù)量有限，不足以形成溝道，將漏極和源極溝通，所以仍然不足以形成漏極電流ID。進(jìn)一步增加UGS，當(dāng)UGSUGS(th)時，由于此時的柵

36、極電壓已經(jīng)比較強(qiáng)，在靠近柵極下方的P型半導(dǎo)體表層中聚集較多的電子，可以形成溝道，將漏極和源極溝通。如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流ID。在柵極下方形成的導(dǎo)電溝道中的電子，因與P型半導(dǎo)體的載流子空穴極性相反，故稱為反型層。隨著UGS的繼續(xù)增加,ID將不斷增加。在UGS=0時ID=0，只有當(dāng)UGSUGS(th)后才會出現(xiàn)漏極電流,這種MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管。UGS對漏極電流的控制關(guān)系可用“iD=f(UGS)=常數(shù)”這一曲線描述，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線，如圖2.44所示?？鐚?dǎo)的定義式如下：h=A7d血閃sI7=反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。漏源電壓UDS對漏極電流ID的控制作用。當(dāng)UGS

37、UGS(th),且固定為某一值時,分析漏源電壓UDS對漏極電流ID的影響UDS的不同變化對溝道的影響如圖2.45所示。根據(jù)此圖可以有如下關(guān)系：旺=旺&+口関=閃d+卜CrD=GSDS當(dāng)UDS為0或較小時，相當(dāng)UGDUGS(th),溝道分布如圖2.45(a)所示，此時UDS基本均勻降落在溝道中,溝道呈斜線分布。在緊靠漏極處,溝道達(dá)到開啟的程度以上,漏源之間有電流通過。當(dāng)UDS增加到使UGD=UGS(th)時，溝道如圖2.45(b)(b)所示。這相當(dāng)于UDS增加使漏極處溝道縮減到剛剛開啟的情況，稱為預(yù)夾斷，此時的漏極電流ID基本飽和。當(dāng)UDS增加到UGDVUGS(th)時，溝道如圖2.45(c)(c)所示。此時預(yù)夾斷區(qū)域加長，伸向S極。UDS增加的部分基本降落在隨之加長的夾斷溝道上，ID基本趨于不變。當(dāng)UGSUGS(th),且固定為某一值時，UDS對ID的影響，即這一關(guān)系曲線如圖2.46所示。這一曲線稱為漏極輸出