第十五章-射極輸出器

15、6射極輸出器RB+VCCRCC1C2RERLuiuo后一頁前一頁返回求Q點：RB+VCCRCRE直流通路一、靜態(tài)分析：后一頁前一頁RB+VCCRCC1C2RERLuiuo返回二、動態(tài)分析：1、電壓放大倍數(shù)rbeRERL后一頁前一頁返回輸入電阻高，對前級有利。2.輸入電阻返回后一頁前一頁rbeRERL1.所以但是，輸出電流Ie增加了。2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。探討后一頁前一頁返回3.輸出電阻置0RsrbeRERL射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載實力強。ro后一頁前一頁返回3.輸出電阻

斷開負載電阻，用加壓求流法求輸出電阻。置0RsrbeRERL后一頁前一頁ro返回rbeRERs后一頁前一頁返回一般所以射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載實力強。后一頁前一頁返回共集放大電路（射極輸出器）的特點：1.電壓放大倍數(shù)小于1，約等于12.輸入電阻高3.輸出電阻低4..輸出與輸入同相后一頁前一頁返回探討1.將射極輸出器放在放大電路的第一級，可以提高輸入電阻，減小信號源負擔(dān)。2.將射極輸出器放在放大電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載實力。3.將射極輸出器放在放大電路的兩級之間，可以起到阻抗匹配作用。后一頁前一頁返回+VCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US前級后級已知1=2=50,

例：兩級阻容耦合放大電路如圖。 `

rbe1=2.9K,rbe2=1.7K，其它參數(shù)如圖所示。后一頁前一頁返回關(guān)鍵:

考慮級間影響分析：1.

靜態(tài):

Q點同單級2.

動態(tài)性能:ri2Ui2+VCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2USri2=RL1U01后一頁前一頁返回考慮級間影響2ri、ro:概念同單級1rirori2Uo1Ui2+VCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US后一頁前一頁返回解:

1）微變等效電路:ri2Uo1Ui2+VCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2VT1RE1CEVT2USRE1R2R3RC2RLRSR1后一頁前一頁返回2）求輸入電阻ri及輸出電阻r01ri

=R1//[rbe1+（

+1)RL1]=27//1.71.7Kri

=1000K//(2.9+51×1.7)K82K2ro=RC2=10KRE1R2R3RC2RLRSR1其中:=RE1//RL1RL1=RE1//ri2

=RE1//R2//R3//rbe2后一頁前一頁返回3電壓放大倍數(shù):RE1R2R3RC2RLRSR1后一頁前一頁返回RE1R2R3RC2RLRSR1后一頁前一頁返回15、7差分放大電路干脆耦合放大電路：放大變更緩慢的信號。返回前一頁后一頁+12VuoRC2VT2uiRC1R1VT1R2RuZ一、干脆耦合放大電路的零點漂移零點漂移：指輸入信號電壓為零時，輸出電壓發(fā)生緩慢變更的現(xiàn)象。uot0產(chǎn)生的緣由：晶體管參數(shù)隨溫度變更、電源電壓波動、電路元件參數(shù)的變更。返回前一頁后一頁若由于溫度的上升IC1增加1%，試計算輸出電壓Uo變更了多少？已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500，1=2=50。溫度上升前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC1=2.31.01=2.323mAUC1=UZ+UBE2=4+0.6=4.6V返回前一頁后一頁+12VuoRC2VT2uiRC1R1VT1R2RuZ已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500，1=2=50。溫度上升前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC1=2.31.01=2.323mAVC1=UZ+UBE=4+0.6=4.6V返回前一頁后一頁+12VuoRC2VT2uiRC1R1VT1R2RuZ已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500，1=2=50。溫度上升前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC2=2?IC2=500.147=7.35mAUo=VC2=

VCC－IC2RC2

=12－7.350.5=8.325VUo=8.325－7.75=0.575V提高了7.42%返回前一頁后一頁+12VuoRC2VT2uiRC1R1VT1R2RuZ危害：干脆影響對輸入信號測量的精確程度和辨別實力。嚴峻時，可能沉沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。

返回前一頁后一頁二、基本差分放大電路1、電路結(jié)構(gòu)uoui1+VCCRCRB2VT1RB1RCVT2ui2RB2RB1電路結(jié)構(gòu)對稱，兩個輸入、兩個輸出返回前一頁后一頁1）能抑制輸出端的零點漂移uoui1+VCCRCRB2VT1RB1RCVT2ui2RB2RB12、基本差分放大電路的工作特點uo=VC1－VC2

=0uo=(VC1－VC1

)－(VC2－

VC2)=0當(dāng)ui1

=

ui2

=0時：當(dāng)溫度上升時ICVC返回前一頁后一頁2）能放大差模信號uo=(VC1－VC1

)－(VC2＋

VC１)=－2VC1兩管集電極電位一減一增，呈等量異向變更，差模信號：ui1=－ui2

大小相等、極性相反(differentialmode)+－+－uoui1+VCCRCRB2VT1RB1RCVT2ui2RB2RB1返回前一頁后一頁3）能抑制共模信號uo=(VC1－VC1

)－(VC2－

VC２)０

兩管集電極電位呈等量同向變更，共模信號：ui1=ui2

大小相等、極性相同(commonmode)+－－+uoui1+VCCRCRB2VT1RB1RCVT2ui2RB2RB1返回前一頁后一頁4）共模抑制比（Common-ModeRejectionRatio)衡量差放放大差模信號和抑制共模信號的實力。差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)KCMRR越大，說明差模放大倍數(shù)越大，抑制共模信號的實力越強。返回前一頁后一頁5）隨意輸入ui1、ui2大小和極性是隨意的。差模信號:共模信號:ui1

=uc+

ud/

2ui2=uc－

ud/

2

定義例1:ui1=20mV,ui2=10mV則：ud=10mV,uc=15mV例2:ui1=6mV,ui2=－4mV則：ud=10mV,uc=1mVui1=15mV+5mVui2=15mV－5mV

兩例中ud相同，

uc不相同

返回前一頁后一頁

輸出電壓uo

=Acuc+

Adud若電路完全對稱，志向狀況下Ac=0輸出電壓uo=Adud=Ad（ui1－ui2）

若電路不完全對稱，則Ac0，共模信號對輸出有影響，。

放大器只放大兩個輸入信號的差值信號——差動放大電路。返回前一頁后一頁15、8互補對稱功率放大電路一、功率放大電路的概念例：擴音系統(tǒng)（無功放）電壓放大

信號提取1、功率放大器的作用做放大電路的輸出級，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。后一頁前一頁返回2、對功率放大電路的基本要求1）在不失真的狀況下能輸出盡可能大的功率。功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須留意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值:ICM、UBR（CEO）、PCM。2）由于功率較大，要求提高效率。后一頁前一頁返回射極輸出器輸出電阻低，帶負載能力強，可以用做功率放大器嗎？答：不合適，因為效率太低。ucetuo問題討論ibQIcuceVCC

/REVccRBuoVCCuiRE后一頁前一頁返回射極輸出器效率低的緣由

一般射隨器靜態(tài)工作點Q設(shè)置較高，信號波形正負半周均不失真*。

電路中存在的靜態(tài)電流IC，在晶體管和射極電阻中造成較大靜態(tài)損耗，致使效率降低。*這種工作方式稱為甲類放大。PE=VCCIC=V2CC/2RE=VCC

2/8RE=PO/PE=25%設(shè)Q點正好在負載線中點，若忽視晶體管的飽和壓降，則有：UCE=1/2VCC，IC=VCC/2RE。PO=（VCC/2

）（VCC/

2RE

）后一頁前一頁返回二、互補對稱功率放大電路

互補對稱功放的類型

無輸出變壓器形式（OTL電路）無輸出電容形式（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補對稱：電路中接受兩只晶體管，NPN、PNP各一只；兩管特性一樣。

類型：后一頁前一頁返回1、無輸出變壓器（OTL）的互補對稱功放電路1）特點：單電源供電；輸出端有大電容。2）靜態(tài)時：VT1、VT2特性對稱，令：RLuiVT1VT2+VCCCAuo+IC10，IC20后一頁前一頁返回3）動態(tài)時：

設(shè)輸入端在VCC/2直流基礎(chǔ)上加入正弦信號。VT1導(dǎo)通、VT2截止；同時給電容充電VT2導(dǎo)通、VT1截止；電容放電，相當(dāng)于電源RLuiVT1VT2+VCCCAuo+若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負載上得到的溝通信號正負半周對稱。ic1ic2后一頁前一頁返回iBuBEUTuitQiCuceVCC

/REVCC乙類放大的波形關(guān)系特點iBtiCt

靜態(tài)電流IC等于零；每管導(dǎo)通時間為半個周期；存在交越失真。*VT1、VT2兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方式，稱為乙類放大。后一頁前一頁ib返回4）電路的改進克服交越失真

交越失真的含義uit

當(dāng)輸入信號ui為正弦波時，輸出信號在過零前后出現(xiàn)的失真便為交越失真。

交越失真產(chǎn)生的原因在于晶體管特性存在非線性，

Ui<死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。后一頁前一頁uot交越失真

電路中增加Ｒ１、VＤ1、VＤ２、R2支路克服交越失真的措施返回uo

動態(tài)時，設(shè)ui加入正弦信號。正半周VT2截止，VT1基極電位進一步提高，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。負半周VT1截止，VT2

基極電位進一步提高，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。*R1VD1VD2R2+VCCuiRLVT1VT2后一頁前一頁改進的電路

靜態(tài)時VT1、VT2兩管發(fā)射結(jié)電位分別二極管VD1、VD2的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)。*兩管導(dǎo)通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為甲乙類放大。返回uitUTIB甲乙類放大的波形關(guān)系iCuceUCC/REQUCCIBQIC特點：存在較小的靜態(tài)電流IC、IB。每管導(dǎo)通時間大于半個周期，基本不失真。后一頁前一頁iBuBEtiBiCtib返回電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的是：擴大電流的驅(qū)動實力復(fù)合管的構(gòu)成cbeVT1VT2ibicbecibicic1=1ib1,ib=ie1=(1+1)ib2,ic2=2ib2,ic=ic1+ic2=[1+2(1+1)]ib.方式1后一頁前一頁返回復(fù)合管構(gòu)成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能均如下確定：12晶體管的類型由復(fù)合管中的第一只管子確定。{方式2后一頁前一頁cbeVT1VT2ibicbecibic返回OTL準互補輸出功放電路Re1、Re2起什么作用。R1、RP、VD1、VD2、

R2

各元件的作用是什么？

VT1和VT3

、VT2和

VT4構(gòu)成什么工作方式？思考ui+VCCRLVT1VT2R1VD1VD2R2RPRe1Re2VT3VT4C后一頁前一頁返回2、無輸出電容(OCL)的互補對稱功放電路ic1ic2靜態(tài)時：ui

=0V,iC10，iC20uo=0V。動態(tài)時：ui

0VVT2導(dǎo)通，VT1截止ui

>0VVT1導(dǎo)通，VT2截止ui-VCCVT1VT2uo+VCCRLiL特點：雙電源、輸出無電容器。后一頁前一頁返回集成功率放大器工作牢靠、運用便利。只需在器件外部適當(dāng)連線，即可向負載供應(yīng)確定的功率。特點：集成功率放大器廣泛應(yīng)用于音響、電視和小電視的驅(qū)動方面。集成功放是在集成運算放大器的電壓互補輸出級后，加入互補功率輸出級而構(gòu)成的。大多數(shù)集成功率放大器事實上也就是一個具有干脆耦合特點的運算放大器。集成功放SL33接線圖)1234567891011121314ui+++++VCC+

使喇叭相當(dāng)于純電阻負載電壓串聯(lián)負反饋，調(diào)整放大倍數(shù)自舉提高輸出幅度去耦，防止低頻自激消振，防止高頻自激后一頁前一頁特點:工作牢靠、運用便利。只需在器件外部適當(dāng)連線，即可向負載供應(yīng)確定的功率。返回15、9場效應(yīng)管及其放大電路結(jié)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOS場效應(yīng)管有兩種:場效應(yīng)管與雙極型晶體管不同，它利用半導(dǎo)體的表面或內(nèi)部電場效應(yīng)，對導(dǎo)電溝道的幾何形態(tài)進行限制，以變更溝道電阻的大小，從而對器件內(nèi)多數(shù)載流子的運動進行限制。是一種電壓限制型放大元件。輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。后一頁前一頁返回一、絕緣柵場效應(yīng)管:1.結(jié)構(gòu)和符號PNNGSDP型硅襯底兩個N區(qū)SiO2絕緣層?xùn)艠O源極漏極后一頁前一頁返回PNNGSD金屬鋁導(dǎo)電溝道GSDN溝道增加型符號：后一頁前一頁返回N溝道耗盡型PNNGSD

予埋了導(dǎo)電溝道GSD符號：SiO2絕緣層中摻有正離子后一頁前一頁返回GSDP溝道增加型導(dǎo)電溝道符號：NPPGSD后一頁前一頁返回P溝道耗盡型GSD符號：

予埋了導(dǎo)電溝道NPPGSD后一頁前一頁返回返回2.MOS場效應(yīng)管的工作原理以N溝道增加型為例UDSUGSPNNGSD后一頁前一頁返回UGS=0時ID=0對應(yīng)截止區(qū)UDSUGSPNNGSD

D-S間相當(dāng)于兩個反接的PN結(jié)UDS后一頁前一頁返回UGS（th）稱為開啟電壓UDSUGSPNNGSDUGS>0時UGS足夠大時，UGS>UGS（th）感應(yīng)出足夠多電子，出現(xiàn)N型導(dǎo)電溝道，以電子導(dǎo)電為主。感應(yīng)出電子后一頁前一頁返回UDSUGSPNNGSD

UGS較小時，導(dǎo)電溝道相當(dāng)于電阻將D-S連接起來，UGS越大此電阻越小。后一頁前一頁返回UDSUGSPNNGSD當(dāng)UDS較大時，靠近D區(qū)的導(dǎo)電溝道變窄。當(dāng)UDS不太大時，導(dǎo)電溝道在兩個N區(qū)間是勻整的。后一頁前一頁返回夾斷后ID呈恒流特性。IDUDSUGSPNNGSDUDS增加，UGD=UGS（th）時，靠近D端的溝道被夾斷，稱為予夾斷后一頁前一頁返回3.增加型N溝道MOS管的特性曲線0IDUGSUGS（th）轉(zhuǎn)移特性曲線無導(dǎo)電溝道有導(dǎo)電溝道后一頁前一頁返回IDUDS0UGS>UGS（th）輸出特性曲線UGS=UGS（