計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)（第三版）課件第5章

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第5章幾種常用的放大電路

本章提要

本章先介紹負(fù)反饋及其在放大電路中的應(yīng)用，接著講解了直流放大電路和功率放大電路。在電子放大電路中普遍引用負(fù)反饋。放大電路引入直流負(fù)反饋能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，引入交流負(fù)反饋能改善放大電路的性能。2

反饋

將電子電路中輸出的電壓或電流的一部分或全部，經(jīng)過(guò)一定的元件或網(wǎng)絡(luò)回送到電路的輸入端，讓這一回送信號(hào)（稱(chēng)反饋信號(hào)）與外加輸入信號(hào)共同參與控制作用，這一過(guò)程就稱(chēng)為反饋，這樣的元件或網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)作反饋元件或反饋網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)電路稱(chēng)為閉環(huán)電路。如果反饋信號(hào)使加到電路上的凈輸入信號(hào)削弱，則為負(fù)反饋。如果反饋信號(hào)使加到電路上的凈輸入信號(hào)加強(qiáng)，則為正反饋。負(fù)反饋在放大電路中應(yīng)用普遍，而正反饋主要應(yīng)用于振蕩電路和比較電路中。

3圖5-1負(fù)反饋放大電路的方框圖XiXidXfXo+-基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)45.1.3負(fù)反饋的四種基本組態(tài)與判別根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)從輸出信號(hào)中采集電壓信號(hào)或是電流信號(hào)來(lái)看，有電壓反饋與電流反饋之分。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)跨接于輸出電壓兩端，反饋信號(hào)取自輸出電壓，這種反饋方式稱(chēng)為電壓反饋。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)串接于輸出回路，反饋信號(hào)取自輸出電流，稱(chēng)這種反饋方式為電流反饋。從反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路輸入回路的連接方式看，有串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋之分。反饋網(wǎng)絡(luò)串接于基本放大電路的輸入回路時(shí)，稱(chēng)為串聯(lián)反饋。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)接于輸入回路時(shí)，稱(chēng)為并聯(lián)反饋。

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因此，在負(fù)反饋放大電路中，可得到四種形式（或四種組態(tài)）的反饋放大電路，即：①電壓串聯(lián)反饋；②電壓并聯(lián)反饋；③電流串聯(lián)反饋；④電流并聯(lián)反饋。6uo圖5-2

例5-1題圖（電壓并聯(lián)）InIfIbRf+UCCRe(-)V...7RbRe1Re2+UCCRfCb1V1CfRe1RBV2Re2Ce-+---++-uo1UsUfUo圖5-3例5-2題圖（電壓串聯(lián)負(fù)反饋）85.1.4負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響

1．降低了增益，但可以提高其穩(wěn)定性

2．加寬通頻帶

3．減小非線(xiàn)性失真

4．抑制噪聲

5．對(duì)輸入電阻的影響:串聯(lián)反饋可以提高輸入電阻，而并聯(lián)反饋則會(huì)減小輸入電阻。

6．對(duì)輸出電阻的影響:電壓負(fù)反饋使輸出電阻降低。電流負(fù)反饋使輸出電阻提高。9+UCCRbC1RLC2Rebe++++++---+-ReRLcRbRSIecbrbe·+---

（a）電路圖；（b）微變等效電路圖5-5射極跟隨輸出器射極跟隨輸出器具有特點(diǎn)

:1．電壓增益近似等于1.2．輸入電阻大.3．輸出電阻小.10uiRb1Rb2Rc1Rc2+UCCV2V1uouiRb1Rb2Rc1Re2+UCCV2V1uoRc2

圖5-7直接耦合電路圖5-8NPN型和PNP型管直接耦合的電路11（a）（b）（c）（d）ib1ic1ic1ic2ie2

2ie1ibicie

1圖5-9四種有用的復(fù)合管形式12RcRcUCCuouo1uo2ui2ui1RcUCCV1V2+++----+圖5-10差動(dòng)放大電路的基本形式3．差動(dòng)放大電路的四種輸入輸出方式：（1）雙端輸入，雙端輸出方式（2）雙端輸入，單端輸出方式（3）單端輸入、雙端輸出方式（4）單端輸入、單端輸出方式130π2π3πωt0ICOQiCiC0π2π3πωt0iCiCuCEuCEQ圖5-12功率放大電路的工作狀態(tài)（a）甲類(lèi)；（b）乙類(lèi)；（a）（b）140π2π3πωt0uCEICOQiCiC0π2π3πωt0uCEiCiC圖5-12功率放大電路的工作狀態(tài)（c）甲乙類(lèi)；（d）丙類(lèi)（c）（d）15+UCCiC1iC2iLuouiRLV1V2RLuoui+UCCV1V2++-+UCCRLuoui++---UCC-

（a）（b）（c）圖5-13由兩射極輸出器組成的基本OCL電路（a）基本OCL電路；（b）由NPN管組成的射極輸出器；（c）由PNP管組成的射極輸出器16

圖5-15OTL乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路KRL+UCCiC1uouiV1iC2V2C+K+2．OTL乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路OTL乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路如圖5-15所示，與圖5-13（a）相比，它采用單電源供電，省去了一個(gè)負(fù)電源，但在射極輸出與負(fù)載RL之間增加了一個(gè)耦合電容C。17

當(dāng)接上輸入信號(hào)，在ui為正半周時(shí)，V1導(dǎo)通，V2截止，電源+UCC通過(guò)V1對(duì)電容C充電。由于兩晶體管射極連接端K點(diǎn)的電位為UCC/2，電容器C也充電至UCC/2，有電流通過(guò)負(fù)載RL，在RL上獲得正半周的輸出電壓。如果時(shí)間常數(shù)RLC足夠大（遠(yuǎn)大于信號(hào)的最大周期）則電容兩端的電壓UC＝UCC/2基本不變。在ui為負(fù)半周時(shí)，V1截止，V2導(dǎo)通，這時(shí)電容C起負(fù)電源的作用，即V2的電流不是依靠UCC供給，而是通過(guò)電容C的放電來(lái)提供，在RL上仍有電流流過(guò)，并獲得負(fù)半周的輸出電壓。單電源供電的功率放大電路，輸出與負(fù)載之間的連接，常采用變壓器耦合，而這種電路則采用電容C耦合，省去了變壓器，故稱(chēng)為無(wú)輸出變壓器（OutputTransformer-Less,縮寫(xiě)為OTL）功率放大電路。18Rc1+UCCiC2uouiV1iC3V2VD1VD2V3RLiL-VCCRe1+UCCiC3uiV1V2V3R1R2Rc1RLiLiC2-UCCR1RC1V4uo

圖5-17利用二極管圖5-18利用UBE擴(kuò)大進(jìn)行偏置的OCL