電工學(xué)(下)電子技術(shù)A-第15章講稿

1第15章基本放大電路電子技術(shù)本章要求：1、掌握單管放大電路的基本概念與基本分析方法，包括靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析；2、了解多級(jí)放大電路、直流放大電路的工作原理。第十五章基本放大器15.2放大電路的靜態(tài)分析15.3放大電路的動(dòng)態(tài)分析15.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定15.6射極輸出器15.5放大電路的頻率特征15.1基本放大電路的組成15.7差動(dòng)放大電路15.8互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路電子技術(shù)2315.1基本放大電路的組成電子技術(shù)

放大電路主要用于放大微弱的電信號(hào)，輸出電壓或電流在幅度上得到了放大。4共射極接法的基本交流放大電路：電子技術(shù)放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。+VCCRCRLuo輸出參考點(diǎn)RbC1輸入uiTVBBC25共射放大電路組成使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)IB和UBE。+VCCRCRLTC1RbVBB基極電源與基極電阻電子技術(shù)C26電子技術(shù)RC+VCC集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。RLC1VBBRbTC27共射放大電路集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL電子技術(shù)8耦合電容：電解電容，有極性，大小為10F~50F作用：隔直通交隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時(shí)能使信號(hào)順利輸入輸出。RC+VCC+RLuoC2TVBB+C1uiRb9Rb+VCCVBBRCC1C2TRL可以省去單電源供電電子技術(shù)10+VCCRCC1C2TRbRL單電源供電電子技術(shù)11uiiBiCuCEuo信號(hào)放大原理uo比ui幅度放大且相位相反電子技術(shù)1215.2放大電路的靜態(tài)分析電子技術(shù)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。

靜態(tài)分析的任務(wù)是根據(jù)電路參數(shù)和三極管的特性確定靜態(tài)值（直流值）UBE、IB、IC

和UCE?？捎梅糯箅娐返闹绷魍穪?lái)分析。一、靜態(tài)工作點(diǎn)——ui=0時(shí)電路的工作狀態(tài)IB、IC、UCEui=0時(shí)由于電源的存在，電路中存在一組直流量。ICIEIB+UBE-+UCE-15.2.1用放大電路的直流通路確定靜態(tài)值電子技術(shù)13由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入、輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)，所以稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？

放大電路建立正確的靜態(tài)工作點(diǎn)，是為了使三極管工作在線性區(qū)，以保證信號(hào)不失真。電子技術(shù)1415二、靜態(tài)工作點(diǎn)的估算

（無(wú)交流輸入時(shí)電路的工作狀態(tài)IB、IC、UBE、UCE）電子技術(shù)1、需先畫出放大電路的直流通路直流通路的畫法：Rb+VCCRCC1C2RL將電容開(kāi)路。開(kāi)路開(kāi)路步驟：16（1）估算IB（UBE

0.7V)

電子技術(shù)Rb+VCCRCUBEIBRb稱為偏置電阻，IB稱為偏置電流。2、計(jì)算直流通路：17（2）估算UCE、IC電子技術(shù)Rb+VCCRCIC=IBICUCE18例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。電子技術(shù)Rb+VCCRC已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，=37.5。解：UBE

0.7V請(qǐng)注意電路中IB和IC的數(shù)量級(jí)1915.2.2用圖解法確定靜態(tài)值電子技術(shù)1.靜態(tài)工作點(diǎn)——ui=0時(shí)電路的工作狀態(tài)Rb+VCCRCC1C2TIBIC0ICIE=IB+ICRL由于電源的存在IB0ui=0時(shí)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)20Rb+VCCRCC1C2TICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)RLIB電子技術(shù)靜態(tài)工作點(diǎn)21(IB,UBE)和(IC,UCE)分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線上的一個(gè)點(diǎn)稱為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB電子技術(shù)22UCE=VCC–ICRC由估算法求出IB，IB對(duì)應(yīng)的輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)QVCCICUCEQIB靜態(tài)UCE靜態(tài)IC電子技術(shù)2.直流負(fù)載線23用圖解法求靜態(tài)值的步驟：電子技術(shù)1.給出晶體管的輸出特性曲線組；2.作出直流負(fù)載線；3.由直流通路求出偏流IB；

畫直流通路時(shí)，電容C1和C2可視作開(kāi)路4.得出合適的靜態(tài)工作點(diǎn)；5.找出靜態(tài)值IC、UBE和UCE。24例：用圖解法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。電子技術(shù)已知：VCC=12V，RC=4K，Rb=300K，=37.5。解：VCCIC(mA)UCE(V)QIB靜態(tài)UCE靜態(tài)IC80μA604020UCE=VCC–ICRCVCC/RC=12/4=3（mA)31261,539IC=1.5mAUCE=6V過(guò)（0，VCC/RC），（VCC,0）作直流負(fù)載線。直流負(fù)載線與IB的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)。2515.3放大電路的動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)放大電路的動(dòng)態(tài)分析有兩種基本方法：微變等效電路法和圖解法。15.3.1微變等效電路法所謂放大電路的微變等效電路，就是把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路，也就是把晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件，就是晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。26電子技術(shù)

當(dāng)放大電路的輸入信號(hào)電壓很小時(shí)，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來(lái)代替，從而可以把三極管這個(gè)非線性器件所組成的電路當(dāng)作線性電路來(lái)處理。27iCiBiCuCEiCuCEiCuCEiBuBEuBEiB電子技術(shù)1、晶體管的微變等效電路

28++++icbecrceberce-u+bi+-beu晶體管的微變等效電路rce＞105，忽略。電子技術(shù)29rbe的計(jì)算：由PN結(jié)的電流公式：（常溫下）其中：rbb’=200Ω所以：電子技術(shù)302.放大電路的微變等效電路電子技術(shù)由晶體管的微變等效電路和放大電路的交流通路可得出放大電路的微變等效電路。31放大器的微變等效電路及動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算(1)畫出放大器的交流通路(2)將交流通路轉(zhuǎn)化成微變等效電路計(jì)算放大倍數(shù)計(jì)算輸入電阻計(jì)算輸出電阻電子技術(shù)32短路短路置零（1）交流通路的畫法：畫交流通路時(shí)，電容Cb1、Cb2可視為短路，直流電源也可以認(rèn)為是短路。電子技術(shù)33電子技術(shù)（2）畫微變等效電路

把交流通路中的晶體管用它的微變等效電路來(lái)代替，即為放大電路的微變等效電路。343、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算電子技術(shù)uiuo共射極放大電路353、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。電子技術(shù)負(fù)號(hào)表示輸出電壓u0與輸入電壓ui的相位相反。36電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。根據(jù)輸入電阻的定義：電子技術(shù)4、放大電路輸入電阻的計(jì)算：37定義：當(dāng)信號(hào)源有內(nèi)阻時(shí)：由圖知：所以：電子技術(shù)所以：根據(jù)定義：0+-RS電子技術(shù)5、輸出電阻的計(jì)算：R0表明放大電路帶負(fù)載的能力，R0大，則帶負(fù)載能力差，通常希望R0低些為好。39例.1共射放大電路如圖所示。設(shè)：VCC＝12V，Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。1、試求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。解：電子技術(shù)Rb+VCCRC402、估算電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。解：畫微變等效電路Ri=rbe//Rb≈rbe=861ΩRo=Rc=3kΩ4115.3.2圖解法電子技術(shù)1.交流負(fù)載線交流負(fù)載線反映動(dòng)態(tài)時(shí)電流ic和電壓uce的變化關(guān)系。交流負(fù)載線的作法：①斜率為-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。

uce=-ic（RC//RL）=-icRL或ic=（-1/RL）uce42ICUCEVCCQIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線①斜率為-1/R'L。（R'L=RL∥Rc

）②經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)。

注意：（1）交流負(fù)載線是有交流輸入信號(hào)時(shí)工作點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）空載時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。電子技術(shù)43uiiBiCuCEuo各點(diǎn)波形uo比ui幅度放大且相位相反2.圖解分析電子技術(shù)44uBE/ViB/A0.7V30QuituBE/VtiBIBQ交流負(fù)載線uCE/ViC/mA4123iB=10A20304050605Q6QQ6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuceOOOOOO電子技術(shù)輸入信號(hào)電壓ui和輸出電壓u0相位相反。（1）交流信號(hào)的傳輸45（2）放大電路中的電壓和電流都含有直流分量和交流分量，即：由于電容的隔直作用，只有交流分量uce能通過(guò)電容構(gòu)成輸出電壓uo（3）輸出uo與輸入ui相比，幅度被放大了，頻率不變，但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuot電子技術(shù)46iCuCEuo可輸出的最大不失真信號(hào)（1）合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ib3.非線性失真：電子技術(shù)47電子技術(shù)定義：由于靜態(tài)工作點(diǎn)不合適或者信號(hào)太大使放大電路的工作范圍超出了晶體管特性曲線上的線性范圍。這種失真稱為非線性失真。（1）.“Q”過(guò)低引起截止失真OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce48NPN管：頂部失真為截止失真。PNP管：底部失真為截止失真。不發(fā)生截止失真的條件：IBQ>Ibm。電子技術(shù)改進(jìn)方法：應(yīng)適當(dāng)提高“Q”點(diǎn)，即降低Rb，增大Ib.49(2).“Q”過(guò)高引起飽和失真ICS集電極臨界飽和電流NPN管：

底部失真為飽和失真。PNP管：頂部失真為飽和失真。IBS—基極臨界飽和電流。不接負(fù)載時(shí)，交、直流負(fù)載線重合，V

CC=VCC不發(fā)生飽和失真的條件：IBQ+IbmIBSuCEiCtOOiCO

tuCEQV

CC電子技術(shù)50選擇工作點(diǎn)的原則：

1、為獲得最大輸出，“Q”可設(shè)在交流負(fù)載線中點(diǎn)。改進(jìn)方法：適當(dāng)降低“Q”點(diǎn)，即增大Rb，減小Ib.電子技術(shù)2、輸入信號(hào)ui的幅值不能太大，避免放大電路的工作范圍超出特性曲線的線性范圍。51

若輸出電壓的波形出現(xiàn)如下失真，是截止還是飽和失真？應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件？如何調(diào)節(jié)？解：為飽和失真。（底部削平）

Q點(diǎn)過(guò)高。應(yīng)降低Q點(diǎn)，即減小IB，

IB

≈VCC/Rb

所以：應(yīng)增大Rb。例：電子技術(shù)5215.4靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定電子技術(shù)一、固定偏置電路當(dāng)Rb選定后，IB也就固定不變。缺點(diǎn)：當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，將引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變動(dòng)。T變UBEICBO變IC變Q變1、溫度對(duì)UBE的影響iBuBE25oC50oCTUBEIBIC電子技術(shù)532、溫度對(duì)值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′溫度上升時(shí)，輸出特性曲線上移，造成Q點(diǎn)上移。總之：TIC電子技術(shù)54I1I2IB選I2=（5~10）IB∴I1I2ICIE（1）結(jié)構(gòu)及工作原理Ce二、分壓式偏置放大電路電子技術(shù)發(fā)射極電阻RE起自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用，一般地，RE越大，穩(wěn)定性能越好，但電壓放大倍數(shù)會(huì)降低。55Ce靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程：TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB穩(wěn)定IB由輸入特性曲線I1I2IBICIE電子技術(shù)56（2）直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)估算:IB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReICIE=UE/Re

=（UB-UBE）/Re

電容開(kāi)路,畫出直流通道電子技術(shù)57

將電容短路,直流電源短路，畫出電路的交流小信號(hào)等效電路iii++++ebbciRiRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRicbi電子技術(shù)（3）動(dòng)態(tài)分析：

++++ebbciRiRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRicbi電子技術(shù)60

=100，RS=1k，RB1=62k，RB2=20k,RC=3k，RE=1.5k，RL=5.6k，VCC=15V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo[解]例1電子技術(shù)61+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo2)求Au，Ri，Ro，

AusRo=RC=3k電子技術(shù)62例2：如果沒(méi)有射極旁路電容呢？

對(duì)下圖進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析1、靜態(tài)分析求Q點(diǎn)（IBQ、ICQ

、UCEQ）求法：畫出直流通路求解電子技術(shù)63電子技術(shù)+VCCRCRERB1RB2+UBEQ

IBQI2IEQICQ+UCEQ

I1選I2=（5~10）IB∴I1I264求AU、Ri、RO

（1）.畫出交流通路2、動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)65（2）.畫出放大電路的微變等效電路電子技術(shù)66（3）.計(jì)算Au電子技術(shù)“-”表示Uo和Ui反相。

Au的值比固定偏流放大電路小了。RL’=Rc||RL67（4）.計(jì)算輸入電阻電子技術(shù)(5).計(jì)算輸出電阻Ro

Ro=uo/io

Us=0

RL=∞

Ro≈Rc

。RiRORi’68RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++例3：對(duì)如下電路進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。解：（1）靜態(tài)分析，畫直流通路。RB1+UCCRCRB2RE2RE1電子技術(shù)已知：UCC=12V,RB1=60K，RB2=20K，β=50,RC=RL=6K,RE1=0.3K,RE2=2.7K69RB1+UCCRCRB2RE2RE1電子技術(shù)70（2）動(dòng)態(tài)分析，畫微變等效電路。RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++rbeRCRLRE1++電子技術(shù)71rbeRCRLRE1++電子技術(shù)72習(xí)題15.2.5判斷下列電路能否正常放大輸入信號(hào)電子技術(shù)73fOAum1.幅頻特性和相頻特性Au(f)—幅頻特性(f)—相頻特性0.707AumfOAuf

L

—下限截止頻率

f

H

—上限截止頻率

2.通頻帶(帶寬)BW(BandWidth)BW=f

H

-

f

L

f

HfLfH15.5放大電路的頻率特性電子技術(shù)頻率特性（響應(yīng)）——放大器的電壓放大倍數(shù)與頻率的關(guān)系743、放大電路的頻率特性電子技術(shù)中頻段：+VCCRCC1C2VRL++RB1RB2RSUS?C1、C2

可視為短路極間電容可視為開(kāi)路低頻段：極間電容視為開(kāi)路耦合電容C1、C2

與電路中電阻串聯(lián)容抗不能忽略電壓放大倍數(shù)與頻率無(wú)關(guān)，輸出與輸入電壓反相。C1，C2

視為短路高頻段：754、引入負(fù)反饋能擴(kuò)展通頻帶BW無(wú)反饋時(shí)：BW=fH

fL

fH引入反饋后，fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可證明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)=(1+AF)fH

fHf

=(1+AF)BWBWf=fHf

fLf電子技術(shù)7615.6射極輸出器電子技術(shù)射極輸出器又稱為共集電極放大電路

、射極跟隨器++77IBIEUBEUCE15.6.1靜態(tài)分析電子技術(shù)78交流通道及微變等效電路15.6.2動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)791、電壓放大倍數(shù)：

電子技術(shù)80電子技術(shù)2、輸入電阻

813、輸出電阻電子技術(shù)82射極輸出器特點(diǎn)Au1

輸入輸出同相Ri

高Ro

低用途：電子技術(shù)1、放在多級(jí)放大器的輸入端，提高整個(gè)放大器的輸入電阻。---測(cè)量?jī)x器2、放在多級(jí)放大器的輸出端，減小整個(gè)放大器的輸出電阻,帶負(fù)載的能力較強(qiáng)。---運(yùn)算放大器3、放在兩級(jí)之間，起緩沖作用。83電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：共集共射二種組態(tài)的比較

電子技術(shù)84

=120，RB=300k，rbb=200，UBEQ=0.7V,RE=RL=Rs=1k，VCC=12V。求：“Q”，Au，Ri，Ro。IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

–

0.7)/[300+1211]

27(A)IEQ

IBQ

=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE

=12–3.21=8.8(V)例電子技術(shù)852)求Au，Ri，RoRbe=200+26/0.027

1.18(k)Ri=300//(1.18121)=51.2(k)RL=

1

//

1

=0.4(k)電子技術(shù)86+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS+us+uoC1共基極放大電路電子技術(shù)87性能指標(biāo)分析RiRiRoRo=RC特點(diǎn)：1.Au大小與共射電路相同。2.輸入電阻小，Aus

小。RCRERS+usRL+uoRCRERS+usRLrBEioicieiiib

ib+ui電子技術(shù)多級(jí)放大器的分析?

前級(jí)的輸出阻抗是后級(jí)的信號(hào)源阻抗?

后級(jí)的輸入阻抗是前級(jí)的負(fù)載1.兩級(jí)之間的相互影響2.電壓放大倍數(shù)（以兩級(jí)為例）注意：在算前級(jí)放大倍數(shù)時(shí)，要把后級(jí)的輸入阻抗作為前級(jí)的負(fù)載！擴(kuò)展到n級(jí)：88電子技術(shù)3.輸入電阻4.輸出電阻Ri=Ri（最前級(jí)）(一般情況下）Ro=Ro（最后級(jí)）(一般情況下）電子技術(shù)90例:1如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,T1和T2均為3DG8D。計(jì)算前、后級(jí)放大電路的靜態(tài)值(UBE=0.6V);

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.電子技術(shù)91解:

兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.電子技術(shù)92第一級(jí)是射極輸出器:第二級(jí)是分壓式偏置電路電子技術(shù)

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.93電子技術(shù)

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.94RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–Ui.T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.電子技術(shù)95例:2如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，已知β1=β2=50,T1和T2均為3DG8D。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.（1）求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。（2）求放大電路的輸入電阻和輸出電阻電子技術(shù)96（1）求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)第一級(jí)放大電路為射極輸出器2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.電子技術(shù)R’L1=RE1||ri2注：后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載97第二級(jí)放大電路為共發(fā)射極放大電路總電壓放大倍數(shù)2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.電子技術(shù)98(2)

計(jì)算

r

i和r

0微變等效電路2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.電子技術(shù)99

由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻

ri等于第一級(jí)的輸入電阻ri1。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻

ri2。電子技術(shù)1002bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.電子技術(shù)1012bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.電子技術(shù)ri1021=60,2=100;rbe1=2k,rbe2=2.2k。求Au,Ri,Ro。例3:電子技術(shù)103[解]Ri2=R6//R7

//rbe2RL1=R3//Ri2AU=AU1?AU2Ri=Ri1=R1//R2

//

[rbe1+(1+1)R4]Ro=R8=4.7k電子技術(shù)一.多級(jí)放大器的耦合方式1.阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：

各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立。

輸出溫度漂移比較小。缺點(diǎn)：

不適合放大緩慢變化的信號(hào)。

不便于作成集成電路。15.7差分放大電路電子技術(shù)1042.直接耦合優(yōu)點(diǎn)：

各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。

輸出溫度漂移（零點(diǎn)漂移）嚴(yán)重。第一級(jí)的零點(diǎn)漂移對(duì)電路輸出影響最大。缺點(diǎn)：

可放大緩慢變化的信號(hào)。

電路中無(wú)電容，便于集成化。電子技術(shù)105106零點(diǎn)漂移的危害：直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒(méi)有效信號(hào)電壓，無(wú)法分辨是有效信號(hào)電壓還是漂移電壓。電子技術(shù)引起零點(diǎn)漂移的原因：

晶體管參數(shù)隨溫度的變化、電源電壓的波動(dòng)、電路元器件參數(shù)的變化

溫度的影響最嚴(yán)重，零點(diǎn)漂移也成為溫度漂移107抑制零點(diǎn)漂移的方法：1）采用恒溫措施，使晶體管工作溫度穩(wěn)定。需要恒溫室或槽，因此設(shè)備復(fù)雜，成本高。2）采用溫度補(bǔ)償法。就是在電路中用熱敏元件或二極管（或晶體管的發(fā)射結(jié)）來(lái)與工作管的溫度特性互相補(bǔ)償。最有效的方法是設(shè)計(jì)特殊形式的放大電路，用特性相同的兩個(gè)管子來(lái)提供輸出，使它們的零點(diǎn)漂移相互抵消。這就是“差動(dòng)放大電路”的設(shè)計(jì)思想。3）采用直流負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。4）各級(jí)之間采用阻容耦合。電子技術(shù)差動(dòng)放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。108差分放大電路結(jié)構(gòu)電子技術(shù)

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)對(duì)稱

a.兩只完全相同的管子；

b.兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端；

c.元件參數(shù)對(duì)稱；作用:有效抑制零點(diǎn)漂移.15.7.1差分放大電路的靜態(tài)分析

1.靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算：

RbIB+UBE+IReRe=VEE電子技術(shù)因?yàn)镮B

和UBE

較小iBiReiEUo=UC1-UC2

=0當(dāng)ui1

=

ui2

=0時(shí)，當(dāng)溫度變化時(shí)：UC1=UC2設(shè)T

ic1,ic2uc1

,uc2

uo=uc1-uc2=02、零點(diǎn)漂移的抑制電子技術(shù)111（1）共模輸入ui1=ui2=uicuo=uo1-uo2=015.7.2動(dòng)態(tài)分析電子技術(shù)（2）差模輸入ui1=-ui2（3）比較輸入Au=0u0=Au(ui1-ui2)(1)加入差模信號(hào)

ui1=-ui2=uid/2，

所以，Re對(duì)差模信號(hào)不起作用，Re對(duì)差模信號(hào)相當(dāng)于短路。若ui1,ui2ib1,ib2ie1,ie2iRe不變

uE不變

uic=0。電子技術(shù)112①求差模電壓放大倍數(shù)：

因?yàn)閡i1=-ui2設(shè)ui1,ui2

uo1,uo2。電路對(duì)稱│uo1│=│uo2│

uo=uo1–uo2=2uo1

差模電壓放大倍數(shù)電子技術(shù)113②差模輸入電阻③輸出電阻114電子技術(shù)(2)加入共模信號(hào)

ui1=ui2=uic，

uid=0。設(shè)ui1，ui2

uo1，uo2。因ui1=ui2，

uo1=uo2uo=0(理想化)。共模電壓放大倍數(shù)電子技術(shù)115差分放大器的輸入輸出方式

差動(dòng)放大器共有四種輸入輸出方式:

1.雙端輸入、雙端輸出（雙入雙出）

2.雙端輸入、單端輸出（雙入單出）

3.單端輸入、雙端輸出（單入雙出）

4.單端輸入、單端輸出（單入單出）主要討論的問(wèn)題有：

差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)差模輸入電阻輸出電阻電子技術(shù)1161.雙端輸入雙端輸出(1)差模電壓放大倍數(shù)

（2）共模電壓放大倍數(shù)（3）差模輸入電阻（4）輸出電阻電子技術(shù)1172.雙端輸入單端輸出

這種方式適用于將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端輸出的信號(hào)。(1)差模電壓放大倍數(shù)

（2）差模輸入電阻（3）輸出電阻電子技術(shù)118（4）共模電壓放大倍數(shù)

ui1=ui2=uic，

設(shè)ui1，ui2

ie1，ie1。

iRe（=2ie1）畫出共模等效電路電子技術(shù)119求共模電壓放大倍數(shù)：電子技術(shù)120

3.單端輸入雙端輸出

單端輸入等效雙端輸入:

因?yàn)镽e＞＞從T2發(fā)射極看進(jìn)去的等效電阻，故Re可視為開(kāi)路，于是有ui1=－ui2=ui/2

計(jì)算同雙端輸入雙端輸出：電子技術(shù)1214.單端輸入單端輸出

注意放大倍數(shù)的正負(fù)號(hào)：設(shè)從T1的基極輸入信號(hào)，如果從uo1

輸出為負(fù)號(hào)；從uo2

輸出為正號(hào)。

計(jì)算同雙入單出：

電子技術(shù)122

(1)差模電壓放大倍數(shù)

與單端輸入還是雙端輸入無(wú)關(guān)，只與輸出方式有關(guān)：

差分放大器動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算總結(jié)

雙端輸出時(shí)：

單端輸出時(shí)：

(2)共模電壓放大倍數(shù)

與單端輸入還是雙端輸入無(wú)關(guān)，只與輸出方式有關(guān)：

雙端輸出時(shí)：

單端輸出時(shí)：電子技術(shù)123

(3)差模輸入電阻

不論是單端輸入還是雙端輸入，差模輸入電阻Rid是基本放大電路的兩倍。

單端輸出時(shí)，

雙端輸出時(shí)，

(4)輸出電阻電子技術(shù)124(5)共模抑制比

共模抑制比KCMR是差分放大器的一個(gè)重要指標(biāo)。，或

雙端輸出時(shí)KCMR可認(rèn)為等于無(wú)窮大，單端輸出時(shí)共模抑制比：電子技術(shù)125126共模抑制比全面衡量差分放大電路放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力。KCMR越大，說(shuō)明差放分辨差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。

對(duì)于雙端輸出電路，一方面使電路參數(shù)盡量對(duì)稱，另一方面盡可能加大共模抑制電阻RE;對(duì)于單端輸出電路，主要的方法是加強(qiáng)RE的作用。電子技術(shù)127差分電路1.主要特點(diǎn)：放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)(克服零點(diǎn)漂移)2.四種輸入、輸出方式比較：輸入輸出方式差模uid共模uic差模電壓放大倍數(shù)Aud差模Rid差模

Rod共模抑制比KCMR雙入雙出uid

=uiuic=0單入雙出uid

=uiuic=0雙入單出uid

=uiuic=ui/2單入單出uid

=uiuic=ui/2很小電子技術(shù)例：擴(kuò)音系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載什么是功率放大器？

在電子系統(tǒng)中，模擬信號(hào)被放大后，往往要去推動(dòng)一個(gè)實(shí)際的負(fù)載。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。推動(dòng)一個(gè)實(shí)際負(fù)載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器稱為功率放大器15.8互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路功率放大電壓放大信號(hào)提取電子技術(shù)128一.功放電路的特點(diǎn)（2）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:ICM

、UCEM

、

PCM

。ICMPCMUCEM（1）輸出功率Po盡可能大Icuce電子技術(shù)129(3)電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真。(4)電源提供的能量應(yīng)盡可能多地轉(zhuǎn)換給負(fù)載，盡量減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。Po:負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。PE：電源提供的直流功率。（5）功放管散熱和保護(hù)問(wèn)題電子技術(shù)130131電子技術(shù)二、共發(fā)射極放大電路的效率問(wèn)題+VCCRLC1+RBuce=uouCE

iCO

tiCO

QIcmUcem設(shè)“Q”設(shè)置在交流負(fù)載線中點(diǎn)

要想PO大，就要使功率三角形的面積大，即必須使Vom

和Iom

都要大。最大輸出功率:132三、放大電路的工作狀態(tài)甲類(=2)tiCO

Icm2ICQtiCO

Icm2ICQ乙類(=)tiCO

IcmICQ2甲乙類(

<<2)電子技術(shù)133QuCE

iCO

tiCO

QQ乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流為零，管耗小，效率高。甲乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流小，管耗小，效率較高。甲類工作狀態(tài)失真小，靜態(tài)電流大，管耗大，效率低。電子技術(shù)13415.8.2互補(bǔ)對(duì)稱放大電路電子技術(shù)1、無(wú)輸出變壓器OTL

(OutputTransformerless)的互補(bǔ)對(duì)稱放大電路互補(bǔ)對(duì)稱：電路中采用兩個(gè)晶體管：NPN、PNP各一支；兩管特性一致。組成互補(bǔ)對(duì)稱式射極輸出器。

工作原理（設(shè)ui為正弦波）ic1ic2

靜態(tài)時(shí)：ui=0Vic1、ic2均=0（乙類工作狀態(tài)）

uo=0V動(dòng)態(tài)時(shí)：ui

0VT1截止，T2導(dǎo)通ui>0VT1導(dǎo)通，T2截止iL=ic1

;iL=ic2T1、T2兩個(gè)管子交替工作，在負(fù)載上得到完整的正弦波。電子技術(shù)135輸入輸出波形圖uiuououo′交越失真死區(qū)電壓電子技術(shù)136tuo交越失真uit存在交越失真乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放的缺點(diǎn)當(dāng)輸入電壓小于死區(qū)電壓時(shí)，三極管截止，引起

交越失真?？朔辉绞д嫠悸罚禾岣哽o態(tài)工作點(diǎn)，電路工作于甲乙類狀態(tài)。電子技術(shù)137

靜態(tài)時(shí):

T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)——甲乙類工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)時(shí)：設(shè)ui加入正弦信號(hào)。正半周T2截止，T1基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周T1截止，T2

基極電位進(jìn)一步降低，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。電路中增加R1、D1、D2、R2支路基本原理

甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路a.甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路電子技術(shù)138uB1tUTtiBIBQ波形關(guān)系：ICQiCuBEiBib特點(diǎn)：存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期，基本不失真。iCQuceVCC/ReVCCIBQ電子技術(shù)139基本原理.單電源供電；.輸出加有大電容。靜態(tài)偏置b.甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路調(diào)整RW阻值的大小，可使此時(shí)電容上電壓電子技術(shù)140電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的：擴(kuò)大電流的驅(qū)動(dòng)能力。1

2晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。復(fù)合NPN型復(fù)合PNP型142ib1(1+1)

ib1(1+1)(1+2)ib1=(1+1+2+12)ib1

1

2

rbe=rbe1+(1+1)rbe22(1+1)ib11ib1ibicie(1+2+12)ib1V1V2復(fù)合管(達(dá)林頓管)電子技術(shù)143V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPPNPV1V2NPN+PNPNPNV1V2PNP+NPNPNP電子技術(shù)復(fù)合管類型：144構(gòu)成復(fù)合管的規(guī)則：1)B1為

B，C1或E1接B2

，C2、E2為

C或E；2)

應(yīng)保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；3)

復(fù)合管類型與第一只管子相同。電子技術(shù)145V1、V3—NPNV2、V4—PNPR3、R5—

穿透電流泄放電阻準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路復(fù)合管互補(bǔ)對(duì)稱電路舉例RLRPV4+VCCV5V1V2R2RB1RB2+uo+ui+++V6V7V8EUB3R1R5R3IC8RE1RE2R4V3UB8電子技術(shù)146電路組成及工作原理RLV1V2+VCC+ui+uoVEEui>0V1導(dǎo)通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2導(dǎo)通V1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0V1、V2截止2、無(wú)輸出電容(OCL)（OutputCapacitorless)的互補(bǔ)對(duì)稱放大電路電子技術(shù)為了避免產(chǎn)生交越失真，工作于甲乙類狀態(tài)。

帶復(fù)合管的OCL互補(bǔ)輸出功放電路：

T1：電壓推動(dòng)級(jí)（前置級(jí)）

T2、R1、R2：UBE擴(kuò)大電路

T3、T4、T5、T6：復(fù)合管構(gòu)成互補(bǔ)對(duì)稱功放

輸出級(jí)中的T4、T6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對(duì)稱。

合理選擇R1、R2，b3、b5間可得到UBE2任意倍的電壓。電子技術(shù)147148

LM386集成功放及其應(yīng)用1.典型應(yīng)用參數(shù)：直流電源：412V額定功率：660mW帶寬：300kHz輸入阻抗：50k12348765引腳圖15.8.3集成功率放大器電子技術(shù)149內(nèi)部電路1.8開(kāi)路時(shí)，

Au=20(負(fù)反饋?zhàn)顝?qiáng))1.8