電工學(xué)電子技術(shù)第十五章基本放大電路第二部分的課件

1、15.5 放大電路的頻率特性 阻容耦合放大電路由于存在級間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及晶體管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。頻率特性幅頻特性：電壓放大倍數(shù)的模|Au|與頻率 f 的相頻特性：輸出電壓相對于輸入電壓的相位移 與頻率 f 的關(guān)系1通頻帶0.707| Au0 |fLfH| Au0 |幅頻特性下限截止頻率上限截止頻率耦合、旁路電容造成晶體管結(jié)電容、 造成f 270 180 90相頻特性f|Au |O2 在中頻段： 所以，在中頻段可認(rèn)為電容不影響交流信號的傳送, 放大電路的放大倍數(shù)與信號頻率無關(guān)。 所討論的放大

2、倍數(shù)及輸出電壓相對于輸入電壓的相位移均是指中頻段的。 晶體管的極間電容和導(dǎo)線的分布電容很小，可認(rèn)為它們的等效電容C0與負(fù)載并聯(lián)。由于C0的電容量很小,它對中頻段信號的容抗很大，可視作開路。 由于耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容量較大, 故對中頻段信號的容抗很小，可視作短路。3 在低頻段： 所以，在低頻段放大倍數(shù)降低和相位移越前的主要原因是耦合電容和發(fā)射極旁路電容的影響。 C0的容抗比中頻段還大，仍可視作開路。 由于信號的頻率較低，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗較大，其分壓作用不能忽略。以致實際送到晶體管輸入端的電壓 比輸入信號 要小，故放大倍數(shù)降低，并使 產(chǎn)生越前的相位移(相對于中頻段)。4 由于

3、信號的頻率較高，耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗比中頻段還小，仍可視作短路。 在高頻段： 高頻段放大倍數(shù)降低和相位移滯后的主要原因是晶體管電流放大系數(shù)、極間電容和導(dǎo)線分布電容的影響。 C0的容抗將減小，它與負(fù)載并聯(lián)，使總負(fù)載阻抗減小，在高頻時晶體管的電流放大系數(shù) 也下降，因而使輸出電壓減小, 電壓放大倍數(shù)降低 , 并使 產(chǎn)生滯后的相位移(相對于中頻段)。515. 6 射極輸出器 因為對交流信號而言，集電極是輸入與輸出回路的公共端，所以是共集電極放大電路。 交流通路 因為從發(fā)射極輸出，所以稱射極輸出器。6求 Q 點：15.6.1 靜態(tài)分析直流通路715.6.2 動態(tài)分析微變等效電路交流通路1. 電

4、壓放大倍數(shù) 電壓放大倍數(shù)Au 1且輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。8由上式可知：(1)電壓放大倍數(shù)接近1，但恒小于1(2)輸出電壓與輸入電壓同相，具有跟隨作用。這是因為 的緣故。因此 ，但 略小于 。雖然沒有電壓放大作用，但因 ，故仍具有一定的電流放大和功率放大作用。由 可知，兩者同相，且大小基本相等，因而輸出端電位跟隨著輸入端電位的變化而變化，這是射極輸出器的跟隨作用(與共發(fā)射極放大電路不同)，故它又稱為射極跟隨器。92. 輸入電阻 射極輸出器的輸入電阻高，對前級有利。 ri與負(fù)載有關(guān)。10rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE3. 輸出電阻將信號源短路，保留其內(nèi)阻RS

5、，RS與RB并聯(lián)后的等效電阻為RS。在輸出端將RL取去，加一交流電壓 ，產(chǎn)生電流 。113. 輸出電阻可見射極輸出器的輸出電阻是很低的(比共發(fā)射極放大電路的輸出電阻低得多)，由此也說明它具有恒壓輸出特性。12共集電極放大電路(射極輸出器)的特點：(1) 電壓放大倍數(shù)小于1，約等于1;(2) 輸入電阻高；(3) 輸出電阻低；(4) 輸出與輸入同相。13例: 在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k，RL= 2k，晶體管= 60，UBE= 0.6V, 信號源內(nèi)阻RS= 100，試求:(1) 靜態(tài)工作點 IB、IE 及 UCE；(2) 畫出微變等效電路；(3) Au、

6、ri 和 ro 。14解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點。直流通路15(3) 由微變等效電路求Au、 ri 、 ro。(2) 微變等效電路16射極輸出器的應(yīng)用主要利用它輸入電阻高和輸出電阻低的特點。 1. 因輸入電阻高，它常被用在多級放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減輕信號源負(fù)擔(dān)。 2. 因輸出電阻低，它常被用在多級放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能力。 3. 利用 ri 大、ro小以及Au 1的特點，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級之間, 起到阻抗匹配作用，這一級射極輸出器稱為緩沖級或中間隔離級。17 放大器的輸入信號一般很微弱，因此常采用多級放大，才可在輸出端獲得必要的電壓

7、幅度或足夠的功率，以推動負(fù)載工作。此外，多級放大的輸入級或輸出級也常采用射極輸出器以獲得高輸入電阻ri 或低輸出電阻ro，從而改善工作性能。18 如圖所示的兩級電壓放大電路,已知1=2=50, T1 和 T2 均為 3DG8D。 (1) 計算前、后級放大電路的靜態(tài)值(UBE = 0.6V); (2) 求放大電路的輸入電阻和輸出電阻； (3) 求各級電壓放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。例:19 解：在圖示兩級電壓放大電路中，前、后級之間是通過耦合電容C2及下級輸入電阻連接的，故稱為阻容耦合。由于電容有隔直作用，它可使前、后級的直流工作狀態(tài)相互之間無影響，故各級放大電路的靜態(tài)工作點可以單獨考慮。耦合電容

8、對交流信號的容抗必須很小，其交流分壓作用可以忽略不計，以使前級輸出信號電壓差不多無損失地傳送到后級輸入端。20解: (1) 兩級放大電路的靜態(tài)值分別計算。第一級是射極輸出器。21第二級是分壓式偏置電路。解:22第二級是分壓式偏置電路解:23(2) 計算 r i和 r 0。24(3) 求電壓放大倍數(shù)第一級放大電路為射極輸出器25(3) 求電壓放大倍數(shù)第二級放大電路為分壓式偏置放大電路總電壓放大倍數(shù)26例15.6.127練習(xí)與思考習(xí)題28 前面的阻容耦合放大電路只能用于放大交流信號。 在工業(yè)控制中還常遇到另外一些信號，例如用熱電偶測量爐溫，由于爐溫變化很慢，所以熱電偶給出的就是一個緩慢變化的電壓信

9、號。這種緩慢變化的信號不能采用阻容耦合，只能用直接耦合的多級放大電路來放大。15.7 差分放大電路29 直接耦合：將前級的輸出端直接接后級的輸入端?？捎脕矸糯缶徛兓男盘柣蜃兓闹绷餍盘?。15.7 差分放大電路+UCCuORC2T2uIRC1R1T1R2+RE230(2) 零點漂移。 一個理想的直接耦合放大電路，當(dāng)輸入信號為零時，其輸出電壓保持不變(不一定是零)。但實際上，把一個多級直接耦合放大電路的輸入端短接(uI=0)，測其輸出端電壓如圖所示，它并不保持恒值，而在緩慢地、無規(guī)則地變化著，這種現(xiàn)象就稱為零點漂移。直接耦合存在的兩個問題：(1) 前后級靜態(tài)工作點相互影響； 當(dāng)放大電路輸入信號

10、后，這種漂移就伴隨著信號共存于放大電路中，難于分辨。如果當(dāng)漂移量大到足以和信號量相比時，放大電路就更難工作了。31 產(chǎn)生的原因：引起零點漂移的原因很多，如晶體管參數(shù)(ICBO，UBE，)隨溫度的變化，電源電壓的波動，電路元器件參數(shù)的變化等，其中溫度的影響是最嚴(yán)重的，因而零點漂移也稱為溫度漂移(溫漂)。 在多級放大電路的各級的漂移當(dāng)中，又以第一級的漂移影響最為嚴(yán)重。因為由于直接耦合，第一級的漂級被逐級放大，以致影響整個放大電路的工作。所以，抑制漂移要著重于第一級。 必須查明產(chǎn)生漂移的原因，并采取相應(yīng)的抑制漂移的措施。32零點漂移的危害： 直接影響對輸入信號測量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。 嚴(yán)重時，可能

11、淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。 一般用輸出漂移電壓折合到輸入端的等效漂移電壓作為衡量零點漂移的指標(biāo)。輸入端等效漂移電壓輸出端漂移電壓電壓放大倍數(shù) 只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許多時，放大后的有用信號才能被很好地區(qū)分出來。33 由于不采用電容，所以直接耦合放大電路具有良好的低頻特性。通頻帶f|Au |0.707| Au0|OfH| Au0|幅頻特性 抑制零點漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個重要的問題。 適應(yīng)集成化的要求，在集成運(yùn)放的內(nèi)部，級間都是直接耦合。 差分放大電路是抑制零點漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。要求較高的多級直接耦合放大電路的第一級廣泛采用這種電路。3

12、4雙端輸入雙端輸出差分放大電路 差分放大電路的組成 電路兩邊完全對稱。T1、T2是兩個型號和特性相同的晶體管；兩個輸入信號uIl和uI2，分別加到兩個管子T1、T2的基極；輸出信號uo從兩個管子的集電極之間取出，這種輸出方式稱為雙端輸出。REE稱為共發(fā)射極電阻，可使靜態(tài)工作點穩(wěn)定。特點： a. 兩個輸入端， 兩個輸出端； b. 左右兩邊元件參數(shù)對稱； c. 雙電源供電； d. ui1 = ui2 時， uo = 0能有效地克服零點漂移35差動放大電路的輸入、輸出方式雙端輸入單端輸出差分放大電路 雙端輸入雙端輸出差分放大電路 單端輸入單端輸出差分放大電路 單端輸入雙端輸出差分放大電路 36uO=

13、 VC1 VC2 = 0uO= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0靜態(tài)時，uI1 = uI2 = 0當(dāng)溫度升高時ICVC (兩管變化量相等) 對稱差分放大電路對兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。1.抑制零點漂移的原理15.7.1 靜態(tài)分析IC1IC2，VC1=VC2雙端輸入雙端輸出差分放大電路 37 差分放大電路之所以能抑制零點漂移，是由于電路的對稱性。實際上，完全對稱的理想情況是不存在的，所以單靠提高電路的對稱性來抑制零點漂移是有限的。另外，上述差分電路的每個管的集電極電位的漂移并未受到抑制，如果采用單端輸出，漂移根本無法抑制。為此，引入了發(fā)射極電阻RE和負(fù)電源-UE

14、E。38RE的作用：穩(wěn)定靜態(tài)工作點，限制每個管子的漂移。UEE：用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的工作點。電位器 RP : 調(diào)零電位器，保證輸入電壓為零時，輸出電壓也為零。1.抑制零點漂移的原理典型差分放大電路抑制了每只差分管集電極電流、電位的變化。392.靜態(tài)分析 在靜態(tài)時，設(shè) IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC，忽略阻值很小的 RP 可列出 上式中前兩項較第三項小得多可略去，則每管的集電極電流由此得發(fā)射極電位 VE 0每管的基極電流每管的集射極電壓單管直流通路 由于電路對稱，計算一個管的靜態(tài)值即可。4015.7.2 動態(tài)分析 兩管集電極電位呈等量同向變化，所以輸出電

15、壓為零，即對共模信號沒有放大能力。1. 共模信號輸入 差分電路抑制共模信號能力的大小，反映了它對零點漂移的抑制水平。共模信號 需要抑制2. 差模信號輸入 兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變化， uI1 = uI2大小相等、極性相反。uO= (VC1VC1 )(VC2 + VC ) =2 VC1 ，即對差模信號有放大能力。差模信號 是有用信號 uI1 = uI2大小相等、極性相同。41單管差模信號交流通路 由于差模信號使兩管的集電極電流一增一減，其變化量相等，通過 RE 的電流近于不變，RE 上沒有差模信號壓降，故 RE 對差模信號不起作用，可得出下圖所示的單管差模信號通路。單管差模電壓放大倍

16、數(shù)同理可得雙端輸入雙端輸出差分電路的差模電壓放大倍數(shù)42雙端輸入雙端輸出差分電路的差模電壓放大倍數(shù)為雙端輸出電壓為與單管放大電路的電壓放大倍數(shù)相等?？梢?，接成差分放大電路是為了能抑制零點漂移。當(dāng)在兩管的集電極之間接入負(fù)載電阻時式中因為當(dāng)輸入差模信號時，一管的集電極電位降低，另一管增高，在RL的中點相當(dāng)于交流接“地”，所以每管各帶一半負(fù)載電阻。43兩輸入端之間的差模輸入電阻為兩集電極之間的差模輸出電阻為輸入電阻和輸出電阻雙端輸入雙端輸出差分電路對差模信號的交流通路44 例15.7.1 在前圖所示的差分放大電路中,已知UCC=12V, UEE = 12V, =50, RC=10k, RE =10k

17、, RB=20 k， RP =100 , 并在輸出端接負(fù)載電阻RL = 20k, 試求電路的靜態(tài)值和差模電壓放大倍數(shù)。解:式中45如果從T1集電極或T2集電極單端輸出，則差分電路的差模電壓放大倍數(shù)為即單端輸出差分電路的電壓放大倍數(shù)只有雙端輸出差分電路的一半。 雙端輸入分雙端輸出和單端輸出兩種。此外，還有單端輸入的, 即將 T1 輸入端或 T2 輸入端接“地”, 而另一端接輸入信號uI 。單端輸入也分為雙端輸出和單端輸出兩種。463. 比較輸入 ui1 、ui2 的大小和極性是任意的。如: uI1 = 10 mV, uI2 = 6 mV uI2 = 8 mV 2 mV 如: uI1 =20 mV

18、, uI2 = 16 mV 可分解成: uI1 = 18 mV + 2 mV uI2 = 18 mV 2 mV 可分解成: uI1 = 8 mV + 2 mV共模信號差模信號 只放大兩個 輸入信號的 差值信號的 電路稱差分 放大電路。 這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動控制系統(tǒng)中是常見的。 47式中uic為共模輸入，uid為差模輸入。uil和ui2的平均值是共模分量uic；uil和ui2的差值是差模分量uid，即 這樣的輸入信號稱為一般輸入?？梢苑纸鉃橐粚材Ｐ盘柡鸵粚Σ钅Ｐ盘柕慕M合，即48輸入輸出方式差模輸入uid共模輸入uic雙入雙出uid = ui1- ui2 uic =(ui1+ui

19、2)/2 單入雙出uid = ui1 uic = ui1 / 2雙入單出uid = ui1- ui2uic =(ui1+ui2)/2單入單出uid = ui1 uic = ui1 / 249差分放大電路的四種接法 1. 雙端輸入單端輸出：Q點分析 由于輸入回路沒有變化，所以IEQ、IBQ、ICQ與雙端輸出時一樣。但是UCEQ1 UCEQ2。501. 雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析511. 雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析522. 單端輸入雙端輸出電路對于差模信號是通過發(fā)射極相連的方式將T1管的發(fā)射極電流傳遞到T2管的發(fā)射極的，故稱這種電路為射極耦合電路。 53共模輸入電壓差模輸入

20、電壓 輸入差模信號的同時總是伴隨著共模信號輸入：將輸入信號進(jìn)行等效變換，可看出，兩輸入端分別輸入了差模信號和共模信號。 可見，單端輸入電路與雙端輸入電路的區(qū)別在于：差模信號輸入的同時，伴隨著共模信號輸入。 54輸出電壓若電路參數(shù)對稱，則Ac0，KCMR為無窮大。靜態(tài)工作點以及動態(tài)參數(shù)的分析完全與雙端輸入、雙端輸出相同。 55該電路對靜態(tài)工作點、差模增益、共模增益、輸入與輸出電阻的分析與單端輸出電路相同。對輸入信號的作用分析與單端輸入電路相同。 單端輸入單端輸出差分放大電路 3.單端輸入、單端輸出電路 564. 四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下輸入方式： ri均為2(RB+rbe)； 雙端

21、輸入時無共模信號輸入， 單端輸入時有共模信號輸入。輸出方式：Q點、Ad、 Ac、 KCMR、ro均與之有關(guān)。57四種差分放大電路的比較見主教材表15.7.1。58具有恒流源的差分放大電路 為什么要采用電流源？ RE 越大，共模負(fù)反饋越強(qiáng)，單端輸出時的Ac越小，KCMR越大，差分放大電路的性能越好。 但為使靜態(tài)電流不變，RE 越大，VEE越大，以至于RE太大就不合理了。 需在低電源條件下，得到趨于無窮大的RE。解決方法：采用電流源代替RE！59五、具有恒流源的差分放大電路等效電阻為無窮大近似為恒流60 為全面衡量差分放大電路放大差模信號和抑制共模信號的能力，引入共模抑制比。差模放大倍數(shù)共模放大倍

22、數(shù) KCMR越大, 說明差分放大電路分辨差模信號的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號的能力越強(qiáng)。15.7.3 共模抑制比共模抑制比61 對于雙端輸出差分放大電路，若電路完全對稱,理想情況下共模放大倍數(shù) Ac = 0， 若電路不完全對稱， 則 Ac 0實際輸出電壓 uO = Ac uIc + Ad uId 即共模信號對輸出有影響 。輸出電壓 uO = Ad (uI1 uI2) = Ad uId 62uod = Auduid(2) 若 Ad = 50、 Ac = 0.05求輸出電壓 uo，及 KCMR1.01 V0.99 V解可將任意輸入信號分解為共模信號和差模信號之和(1)ui1 = 1.01 = 1.0

23、0 + 0.01 (V)ui2 = 0.99 = 1.00 0.01 (V)(1)求差模輸入電壓 uid 、共模輸入電壓 uic例ui1V1+VCCV2VEERCRCREEuoui2uC1uC2uid = u i1 u i2uic = (ui1+ ui2 ) / 2= 1.01 0.99 = 0.02 (V)= 1 (V)(2)= 50 0.02= 1 (V)uoc = Aucuic= 0.05 1= 0.05 (V)uo = Auduid + Aucuic= 1.05 (V)= 60 (dB)差模信號共模信號63差放性能指標(biāo)歸納總結(jié) ri與電路輸入、輸出方式無關(guān)。 ro僅與電路輸出方式有關(guān)。

24、 Ad僅與電路輸出方式有關(guān)。 Ac僅與電路輸出方式有關(guān)。雙端輸出單端輸出雙端輸出單端輸出雙端輸出單端輸出其中其中6415.8 互補(bǔ)對稱功率放大電路15.9.1 對功率放大電路的基本要求 功率放大電路是放大電路的輸出級，推動負(fù)載工作。例如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)、電動機(jī)旋轉(zhuǎn)等。(1) 在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。(2) 由于功率較大，要求提高效率。65甲類工作狀態(tài) 晶體管在輸入信號的整個周期內(nèi)都導(dǎo)通, 靜態(tài)IC較大, 波形好, 管耗大,效率低。 乙類工作狀態(tài) 晶體管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導(dǎo)通, 靜態(tài)IC= 0, 波形嚴(yán)重失真，管耗小, 效率高。甲乙類工作狀態(tài) 晶體管導(dǎo)通

25、的時間大于半個周期, 靜態(tài)IC 0, 一般功放常采用此種工作狀態(tài)。放大電路的工作狀態(tài)6615.8.2 互補(bǔ)對稱放大電路 互補(bǔ)對稱電路是集成功率放大電路輸出級的基本形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時，由于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器(Output Trans formerless)電路，簡稱OTL電路。若互補(bǔ)對稱電路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省去，就成為無輸出電容(Output Capacitorless)電路，簡稱OCL電路。 OTL電路采用單電源供電， OCL電路采用雙電源供電。67OTL原理電路1. OTL電路(1) 特點T1、T2的特性一致；一個NPN型、一個PNP型;兩管均接

26、成射極輸出器；輸出端有大電容；單電源供電。(2) 靜態(tài)時(ui= 0), IC1 0， IC2 0。B由于T1、T2對稱，使68(3) 動態(tài)時 設(shè)輸入端在UCC/2 直流基礎(chǔ)上加入正弦信號。T1導(dǎo)通、T2截止；iC1流過負(fù)載，并向電容充電T2導(dǎo)通、T1截止；iC2流過負(fù)載，同時電容放電，相當(dāng)于電源 若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負(fù)載上得到的交流信號正、負(fù)半周對稱。iC1iC2交流通路uO 輸入交流信號ui 正半周 輸入交流信號ui 負(fù)半周69 (4) 交越失真 當(dāng)輸入信號ui為正弦波時，輸出信號在過零前后出現(xiàn)的失真稱為交越失真。 交越失真產(chǎn)生的原因: 由于晶體管特性存在非線性， u

27、I 死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。交越失真采用各種電路以產(chǎn)生有不大的偏流，使靜態(tài)工作點稍高于截止點，即工作于甲乙類狀態(tài)?？朔辉绞д娴拇胧?70(5) 克服交越失真的OTL互補(bǔ)對稱放大電路 兩個晶體管 T1 (NPN型)和T2(PNP型)的特性基本相同。靜態(tài)時, 調(diào)節(jié) R3 ,使 A 點的電位為 。 輸出電容CL上的電壓也等于 。 R1 和 D1、D2 上的壓降使兩管獲得合適的偏壓，工作在甲乙類狀態(tài)。OTL互補(bǔ)對稱放大電路 71當(dāng)輸出功率較大時常采用復(fù)合管復(fù)合管的構(gòu)成方式 1ic1= 1 ib1 ic2=2 ib2 = 2 (1+1 ) ib1ic = ic1+ ic2 =1+2 (1+1 ) ib

28、1 1 2 ib1 ib2= ie1=(1+1 ) ib1ib= ib172復(fù)合管的電流放大系數(shù) 1 2復(fù)合管的類型與復(fù)合管中第一只管子的類型相同方式2用復(fù)合管組成的互補(bǔ)對稱放大電路常稱為準(zhǔn)互補(bǔ)對稱放大電路。產(chǎn)品手冊中常把復(fù)合管稱為“達(dá)林頓”晶體管。73OTL準(zhǔn)互補(bǔ)對稱放大電路 (3) R8 和R9 的作用? (1) R4、D1、D2的作用？ (2) T1 和T3 、T2 和T4 構(gòu)成什么工作方式？ (4) R6和R7 的作用?避免產(chǎn)生交越失真。構(gòu)成復(fù)合管。引入電流負(fù)反饋，使電路工作穩(wěn)定。分流T1、T2的ICEO，提高溫度穩(wěn)定性。思考74 2. 無輸出電容(OCL)的互補(bǔ)對稱放大電路OCL互補(bǔ)

29、對稱放大電路 7515.8.3 集成功率放大電路 LM386是一種低電壓通用型低頻集成功放。該電路功耗低、允許的電源電壓范圍寬、通頻帶寬、外接元件少, 廣泛用于收錄機(jī)、 對講機(jī)、 電視伴音等系統(tǒng)中。 目前集成功放電路獲得了廣泛的應(yīng)用, 其內(nèi)部電路一般均為OTL 或 OCL電路。集成功率放大電路除了具有分立元件OTL或OCL電路的優(yōu)點外, 還具有體積小、工作穩(wěn)定可靠、使用方便等優(yōu)點。 低頻集成功放的種類很多, 下面以LM386為例作一簡單介紹。7615.8.3 集成功率放大電路 相位補(bǔ)償, 消除自激振蕩, 改善高頻負(fù)載特性去耦，濾掉高頻交流消振，防止高頻自激集成功放LM386接線圖特點:工作可靠

30、、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。7715.9 場效晶體管及其放大電路 場效應(yīng)晶體管是利用電場效應(yīng)來控制電流的一種半導(dǎo)體器件，即是電壓控制器件。它的輸出電流決定于輸入電壓的大小，基本上不需要信號源提供電流，所以它的輸入電阻高，且溫度穩(wěn)定性好。結(jié)型場效晶體管按結(jié)構(gòu)不同場效晶體管有兩種:絕緣柵場效晶體管 本節(jié)僅介紹絕緣柵場效晶體管 由于絕緣柵場效晶體管制作工藝簡單，便于集成化,且性能優(yōu)于結(jié)型場效晶體管,因此得到廣泛應(yīng)用。7815.9.1 絕緣柵場效晶體管(1) N溝道增強(qiáng)型管的結(jié)構(gòu)1. 增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管 按工作狀態(tài)可分為：增強(qiáng)型和耗盡型兩類，每類又有N溝道和P溝道

31、之分。79GSD符號： 由于柵極是絕緣的，柵極電流幾乎為零，輸入電阻很高，最高可達(dá)1014 。 由于金屬柵極和半導(dǎo)體之間的絕緣層目前常用二氧化硅，故又稱金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效晶體管，簡稱MOS場效應(yīng)管。80(2) N溝道增強(qiáng)型管的工作原理 由結(jié)構(gòu)圖可見， N+型漏區(qū)和N+型源區(qū)之間被P型襯底隔開，漏極和源極之間是兩個背靠背的PN結(jié)。 當(dāng)柵源極電壓UGS = 0 時,不管漏極和源極之間所加電壓的極性如何，其中總有一個PN結(jié)是反向偏置的，反向電阻很高，漏極電流近似為零。SD跳轉(zhuǎn)81 當(dāng)UGS 0 時，P型襯底中的電子受到電場力的吸引到達(dá)表層，填補(bǔ)空穴形成負(fù)離子的耗盡層；當(dāng)UGS UGS（th）時

32、，還在表面形成一個N型層，稱反型層，即勾通源區(qū)和漏區(qū)的N型導(dǎo)電溝道，將漏極和源極連接起來。 UGS正值愈高，導(dǎo)電溝道愈寬。(2) N溝道增強(qiáng)型管的工作原理82當(dāng) UGS UGS(th）后，場效晶體管才形成導(dǎo)電溝道,開始導(dǎo)通，若漏源之間加上一定的電壓UDS, 則有漏極電流ID產(chǎn)生。 在一定的漏源極電壓UDS下, 使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源極電壓稱為開啟電壓UGS(th）。在一定的 UDS 下漏極電流ID的大小與柵源電壓UGS有關(guān)。所以，場效應(yīng)管是一種電壓控制電流的器件。83(3) 特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線 輸出特性曲線開啟電壓UGS(th）ID/mAUDS/VOUGS= 1V2V3V4V恒流區(qū)

33、截止區(qū)可變電阻區(qū)84符號：結(jié)構(gòu)(4) P溝道增強(qiáng)型 增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管只有當(dāng)UGS UGS(th）時才形成導(dǎo)電溝道。加電壓才形成 P型導(dǎo)電溝道SiO2絕緣層852. 耗盡型絕緣柵場效晶體管符號： 如果MOS管在制造時導(dǎo)電溝道就已形成，稱為耗盡型場效晶體管。(1 ) N溝道耗盡型管SiO2絕緣層中摻有正離子預(yù)埋了N型 導(dǎo)電溝道862. 耗盡型絕緣柵場效晶體管 由于耗盡型場效晶體管預(yù)埋了導(dǎo)電溝道，所以在UGS= 0時，若漏源極之間加上一定的電壓UDS，也會有漏極電流 ID 產(chǎn)生。 當(dāng)UGS 0時，使導(dǎo)電溝道變寬， ID 增大； 當(dāng)UGS 0時，使導(dǎo)電溝道變窄， ID 減小； UGS負(fù)值愈高，溝道愈窄， ID就愈小。 當(dāng)UGS達(dá)到一定負(fù)值時，N型導(dǎo)電溝道消失，ID= 0，稱為場效晶體管處于夾斷狀態(tài)（即截止）。這時的UGS稱為夾斷電壓，用UGS(off）表示。 這時的漏極電流用 IDSS表示，稱為飽和漏極電流。87轉(zhuǎn)移特性曲線(2) 耗盡型N溝道MOS管的特性曲線夾斷電壓 耗盡型的MOS管UGS= 0時就有導(dǎo)電溝道，加反向電壓到一定值時才能夾斷。 UGS(off)輸出特性