電路與電子技術(shù)基礎(chǔ) 課件 第4章 放大電路組成與電路分析

第4章放大電路基礎(chǔ)1放大的概念:放大的目的是將微弱的變化信號(hào)放大成較大的信號(hào)。

放大的實(shí)質(zhì):

用小能量的信號(hào)通過三極管的電流控制作用，將放大電路中直流電源的能量轉(zhuǎn)化成交流能量輸出。

對(duì)放大電路的基本要求：

（1）

要有足夠的放大倍數(shù)(電壓、電流、功率)。

（2）

盡可能小的波形失真。另外還有輸入電阻、輸出電阻、通頻帶等其它指標(biāo)。24.1放大器電路概述

放大電路示意圖信號(hào)源放大器負(fù)載

大信號(hào)功率

CD播放器揚(yáng)聲器

DC功率

小信號(hào)功率

DC電壓源3放大器的主要性能指標(biāo)：+Vo－+Vi－·IiIo信號(hào)源放大器負(fù)載RiRo···+Vs

－·RsRL（1）輸入電阻：（2）輸出電阻：4（3）增益(放大倍數(shù))：（4）通頻帶BW：由于電路中各種電容的存在BW

=fH－fL4.2

三種基本放大電路4.2.1共發(fā)射極基本放大電路共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE51.基本放大電路組成晶體管T--放大元件,iC=iB。要保證集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏,使晶體管工作在放大區(qū)。基極電源EB與基極電阻RB--使發(fā)射結(jié)處于正偏，并提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE6集電極電源EC--為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。集電極電阻RC--將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸ｑ詈想娙軨1、C2--隔離輸入、輸出與放大電路直流的聯(lián)系，同時(shí)使信號(hào)順利輸入、輸出。信號(hào)源負(fù)載共發(fā)射極基本電路ECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE7單電源供電時(shí)常用的畫法注：RB>>RC共發(fā)射極基本電路+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+++–RL++––ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE82.

電壓放大作用UBEIBICUCE（1）直流電路無輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí)：

uo=0uBE=UBEuCE=UCE+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtO9ICUCEOIBUBEO無輸入信號(hào)電壓時(shí)，三極管各電極都是恒定的電壓和電流:IB、UBE和

IC、UCE

。

(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)Q。QIBUBEQUCEIC10UBEIB無輸入信號(hào)(ui

=0)時(shí):uo=0uBE=UBEuCE=UCE？有輸入信號(hào)(ui

≠0)時(shí)uCE=UCC－iC

RC

uo

0uBE=UBE+uiuCE=UCE+uoIC（2）交流信號(hào)的電壓放大作用+UCCRBRCC1C2T++ui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO11若參數(shù)選取得當(dāng)，輸出電壓可比輸入電壓大，即電路具有電壓放大作用。

輸出電壓與輸入電壓在相位上相差180°，即共發(fā)射極電路具有反相作用。uitOuotO12

實(shí)現(xiàn)放大的條件晶體管必須工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使晶體管工作于放大區(qū)。輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容耦合只輸出交流信號(hào)。13（3）

直流通路和交流通路的畫法

因電容對(duì)交、直流的作用不同。在放大電路中如果電容的容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流分量不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開路。這樣，交直流所走的通路是不同的。直流通路：無信號(hào)時(shí)電流（直流電流）的通路，用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。交流通路：有信號(hào)時(shí)交流分量（變化量）的通路，用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。14例：畫出下圖放大電路的直流通路直流通路直流通路用來計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IB

、IC

、UCE)對(duì)直流信號(hào)電容C可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE15RBRCuiuORLRSes++–+––對(duì)交流信號(hào)(有輸入信號(hào)ui時(shí)的交流分量)

XC0，C可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)交流可看作短路。短路短路對(duì)地短路交流通路

用來計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。T被看做受控電流源。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiE163.

放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無信號(hào)輸入（ui

=0）時(shí)的工作狀態(tài)。分析方法：估算法（計(jì)算參數(shù)）、圖解法（波形分析）。分析對(duì)象：各極電壓電流的直流分量。所用電路：放大電路的直流通路。設(shè)置Q點(diǎn)的目的：

使放大電路的放大信號(hào)不失真；

使放大電路工作在較佳的工作狀態(tài)，靜態(tài)是動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)?！o態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE

。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。171）

用估算法確定靜態(tài)值（1）直流通路估算IB根據(jù)電流放大作用（2）

由直流通路估算UCE、IC當(dāng)UBE<<UCC時(shí)，+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB由KVL:UCC=IBRB+

UBE由KVL:UCC=ICRC+

UCE所以UCE=UCC–

ICRC18例1：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：UCC=12V，RC=4k

，RB=300k，

=37.5。解：注意：電路中IB

和IC

的數(shù)量級(jí)不同+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB19例2：用估算法計(jì)算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。

由例1、例2可知，當(dāng)電路不同時(shí)，計(jì)算靜態(tài)值的公式也不同。由KVL可得：由KVL可得：IE+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBRE202）

用圖解法確定靜態(tài)值用作圖的方法確定靜態(tài)值步驟：

（1）用估算法確定IB優(yōu)點(diǎn)：

能直觀地分析和了解靜態(tài)值的變化對(duì)放大電路的影響。（2）由輸出特性確定IC

和UCEUCE

=UCC–ICRC+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIB直流負(fù)載線方程21

直流負(fù)載線斜率ICQUCEQUCCUCE

=UCC–ICRCUCE/VIC/mA直流負(fù)載線Q由IB確定的那條輸出特性與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)O224.

放大電路的動(dòng)態(tài)分析名詞解釋動(dòng)態(tài)：放大電路有信號(hào)輸入（ui

0）時(shí)的工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)分析:計(jì)算放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。分析對(duì)象：各極電壓和電流的交流分量。分析方法：微變等效電路法（參數(shù)計(jì)算）、圖解法（波形分析）。所用電路：放大電路的交流通路。目的：找出Au、ri、ro與電路參數(shù)的關(guān)系，為設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)。231）

微變等效電路法

微變等效電路：

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。即把非線性的晶體管線性化，等效為一個(gè)線性元件。線性化的條件：

晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。微變等效電路法：

利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算放大電路電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri、輸出電阻ro等。24

晶體管的微變等效電路可從晶體管特性曲線求出。

當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的輸入特性在小范圍內(nèi)可近似線性化。（1）

晶體管的微變等效電路（計(jì)算參數(shù)）

UBE

IB對(duì)于小功率三極管：rbb’是基區(qū)體電阻，為200Ω~300Ωrbe一般為幾百歐到幾千歐。

輸入回路Q輸入特性晶體管的輸入電阻

晶體管的輸入回路(B、E之間)可用rbe等效代替，即由rbe來確定ube和ib之間的關(guān)系。IBUBEO25

輸出回路rce愈大，恒流特性愈好因rce阻值很高，一般忽略不計(jì)。晶體管的輸出電阻輸出特性ICUCEQ

輸出特性在線性工作區(qū)是一組近似等距的平行直線。晶體管的電流放大系數(shù)

晶體管的輸出回路(C、E之間)可用一受控電流源ic=ib等效代替，即由

來確定ic和ib之間的關(guān)系。

一般在20～200之間，在手冊(cè)中常用hfe表示。O2627282930313233復(fù)數(shù)向量表示34ri'ri'ri‘=rbe+(1+β)RE35向量表示36注意：信號(hào)源內(nèi)阻RS保留2）

圖解分析法（直觀）①根據(jù)Vi在輸入特性曲線上求iB和

VBE

37ui增大，ib增大②在輸出特性曲線上作交流負(fù)載線

在交流通路中，輸出回路電壓電流的關(guān)系：

在三極管輸出特性曲線上，過點(diǎn)Q作出上面方程對(duì)應(yīng)的直線（斜率為1/RL’）的斜線即為交流負(fù)載線。如在上式中取Δic,就得到Δu，做出響應(yīng)得斜線。③由iB的變化在輸出特性曲線上求iC和

VCE由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大電路的電壓放大倍數(shù)。38

3）

非線性失真

如果Q設(shè)置不合適，晶體管進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)工作，將造成非線性失真。動(dòng)畫若Q設(shè)置過高：

晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，造成飽和失真。現(xiàn)象是uo出現(xiàn)下削波。解決方法：適當(dāng)減小基極電流可消除失真。Q2uo

UCEQuCE/VttiC/mAICiC/mAuCE/VOOOQ139動(dòng)畫若Q設(shè)置過低：

晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，造成截止失真?，F(xiàn)象是上削波。解決方法：適當(dāng)增加基極電流可消除失真。

uiuotiB/

AiB/

AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC/mAuCE/VOOUCE

注意：如果Q設(shè)置合適，信號(hào)幅值過大也可產(chǎn)生失真。此時(shí)，減小信號(hào)幅值可消除失真。405.

靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定

合理設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)常因外界條件的變化而發(fā)生變動(dòng)。

前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調(diào)整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動(dòng)等外部因素的影響下，將引起靜態(tài)工作點(diǎn)的變動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。411）

溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響

在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，UBE

、

、ICBO

。

上式表明，當(dāng)UCC和

RB一定時(shí)，IC與UBE、

以及ICEO有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。溫度升高時(shí)，

IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。B42iCuCEQ溫度升高時(shí)，輸出特性曲線上移Q′

固定偏置電路的工作點(diǎn)Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使IC

增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。結(jié)論：

當(dāng)溫度升高時(shí)，

IC將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移，容易使晶體管T進(jìn)入飽和區(qū)造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O432）

分壓式偏置電路（1）

穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。通常，設(shè)計(jì)電路時(shí)要求：I1、I2≥（5~10）倍IB，I1≈I2。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–44VB

集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。通常，設(shè)計(jì)電路時(shí)要求：VB≥(5~10)倍UBE。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–45從Q點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但I(xiàn)2越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在UCC一定時(shí)，勢必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。在估算時(shí)一般選?。篒2=(5~10)IB，VB=(5~10)UBE，RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數(shù)的選擇VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–46Q點(diǎn)穩(wěn)定的過程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICVEICVB固定

RE：溫度補(bǔ)償電阻

對(duì)直流：RE越大,穩(wěn)定Q點(diǎn)效果越好；

對(duì)交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。47（2）

靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–48（3）

動(dòng)態(tài)分析對(duì)交流：旁路電容CE

將RE

短路，RE不起作用，Au，ri，ro與固定偏置電路相同。如果去掉CE，Au，ri，ro

？旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–49RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–

去掉CE后的微變等效電路短路對(duì)地短路如果去掉CE，Au，ri，ro

?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE50無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri提高ro不變5152

例題：

在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=6kΩ,RE1=300Ω，RE2=2.7kΩ，RB1=60kΩ，RB2=20kΩ

RL=6kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點(diǎn)IB、IC及UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri、ro及Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–RE253解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB54(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE1155rori'ri4.2.2共集電極放大器（射極輸出放大器）

NPN型共集電極放大器以NPN型為例，對(duì)交流信號(hào)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。

因從發(fā)射極輸出，所以也被稱為射極輸出器。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS56PNP管求Q點(diǎn)：1.靜態(tài)分析直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBICRB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS5758≤15960對(duì)E點(diǎn)：io+ib+βib-iRE=0故：注意：信號(hào)源內(nèi)阻RS保留4）射極輸出器的特點(diǎn)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。615）

射極輸出器的應(yīng)用主要利用它具有輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。

（1）因輸入電阻高，它常被用在多級(jí)放大電路的第一級(jí)，可以提高輸入電阻，減輕信號(hào)源負(fù)擔(dān)。

（2）

因輸出電阻低，它常被用在多級(jí)放大電路的末級(jí)，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(diǎn)，也可將射極輸出器放在放大電路的兩級(jí)之間，起到阻抗匹配作用，這一級(jí)射極輸出器稱為緩沖級(jí)或中間隔離級(jí)。62例1:.

在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RE=2kΩ,

RB=200kΩ，RL=2kΩ，晶體管β=60，UBE=0.6V,信號(hào)源內(nèi)阻RS=100Ω，試求:(1)

靜態(tài)工作點(diǎn)IB、IE及UCE；(2)

畫出微變等效電路；(3)

Au、ri和ro。RB+UCCC1C2RERLui+–uo+–++es+–RS63解:(1)由直流通路求靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路+UCCRBRE+–UCE+–UBEIEIBIC64(2)由微變等效電路求Au、ri

、

ro。rbeRBRLEBC+-+-+-RSRE微變等效電路654.2.3共基極放大電路（了解）+vs

－RC+vi－CBRLRs+vo－RB1VCCC1C2VTRB2REICQIBQRB2VTRCRB1VCCRE+VCEQ

－

NPN管共基極放大電路1、以NPN管為例，靜態(tài)分析:與共射放大器相似，見左圖：

66PNP管共基極放大電路2、動(dòng)態(tài)分析RsVTRL+vi－+vs

－+vo－RERCeRLrbe+Vi－+Vs

－Rs+Vo－RCREbcβIbRiRoRi′IiIbIe·······67其中:Ro=rcb∥RC≈RC

NPN管三種基本放大電路組成一覽表

PNP管三種基本放大電路

68三種基本放大電路的性能比較69

共射極放大電路共集電極放大電路共基極放大電路70大≈1大中大小中小中

場效應(yīng)晶體管（Fieldeffecttransistor，F(xiàn)ET）是利用電場效應(yīng)來控制電流的一種半導(dǎo)體器件，即是電壓控制元件?；旧喜恍枰盘?hào)源提供電流，所以它的輸入電阻高，且溫度穩(wěn)定性好。其內(nèi)部由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，場效應(yīng)管可分為兩大類：結(jié)型場效應(yīng)晶體管（Junctionfieldeffecttransistor，JFET）和金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，屬于絕緣柵型，MOSFET或稱絕緣柵型場效應(yīng)管）。結(jié)型場效應(yīng)管JFET絕緣柵型場效應(yīng)管MOSN溝道P溝道耗盡型增強(qiáng)型耗盡型增強(qiáng)型N溝道P溝道714.3場效應(yīng)管放大電路（了解）1、FET交流微變等效電路

場效應(yīng)管是非線性器件，當(dāng)輸入信號(hào)的幅度較小時(shí)，可以用一個(gè)線性電路來等效。場效應(yīng)管的微變等效電路

722、場效應(yīng)管放大電路基本場效應(yīng)管放大（動(dòng)態(tài)）電路有共源、共漏、共柵三種組態(tài),分別與晶體三極管的共射、共集、共基組態(tài)相對(duì)應(yīng)。

以JFET為例，有如下三種：

7374757677

4.4

多級(jí)放大電路

耦合方式：信號(hào)源與放大電路之間、兩級(jí)放大電路之間、放大器與負(fù)載之間的連接方式。

常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。動(dòng)態(tài):傳送信號(hào)減少壓降損失靜態(tài)：保證各級(jí)有合適的Q點(diǎn)波形不失真第二級(jí)

推動(dòng)級(jí)

輸入級(jí)

輸出級(jí)輸入輸出多級(jí)放大電路的框圖對(duì)耦合電路的要求784.4.1

阻容耦合第一級(jí)第二級(jí)負(fù)載信號(hào)源兩級(jí)之間通過耦合電容

C2與下級(jí)輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T2791.

靜態(tài)分析

由于電容有隔直作用，所以每級(jí)放大電路的直流通路互不相通，每級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)互相獨(dú)立，互不影響，可以各級(jí)單獨(dú)計(jì)算。兩級(jí)放大電路均為共發(fā)射極分壓式偏置電路。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+++++–RS+–RC2C3CE2RE2RL+++UCC+––T1T28081注意：級(jí)間的等效電阻只考慮一次！

通常將后級(jí)ri作為前級(jí)負(fù)載RL處理。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（高頻小功率管）。(1)計(jì)算前、后級(jí)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(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

82解:

(1)兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。第一級(jí)是射極輸出器:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

83第二級(jí)是分壓式偏置電路解:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

VB2E184第二級(jí)是分壓式偏置電路解:

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M

27k

82k

43k

7.5k

510

10k

858687rbe=rbb’+(1+β)26(mV)/IE(mA),基區(qū)體電阻rbb’通常為200~300Ω。888990914.4.2

直接耦合直接耦合：將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。可用來放大緩慢變化的信號(hào)或直流量變化的信號(hào)。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE292（2）

零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。uotO產(chǎn)生的原因：晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。直接耦合存在的兩個(gè)問題：（1）

前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響93

若由于溫度的升高IC1增加1%，試計(jì)算輸出電壓Uo變化了多少？已知：UZ=4VUcc=12V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500，

1=

2=50。溫度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。IC1=2.31.01mA=2.323mAUC1=UZ+UBE2=4+0.6V=4.6V例2：uZ–++UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2––++RDZ94已知：UZ=4V，UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500，

1=

2=50。溫度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。例2：uZ–++UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2––++RDZIC2=

2?

IB2=500.147mA=7.35mAUo

=12-7.350.5=8.325V

Uo=8.325－7.75V=0.575V

提高了7.42%

可見，當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，由于溫度的變化，輸出電壓發(fā)生了變化即有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。95零點(diǎn)漂移的危害：

直接影響對(duì)輸入信號(hào)測量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒有效信號(hào)電壓，無法分辨是有效信號(hào)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(diǎn)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(hào)小許多時(shí)，放大后的有用信號(hào)才能被很好地區(qū)分出來。96多級(jí)放大器中最后一級(jí)（又稱為輸出級(jí)）通常在大信號(hào)下工作，其任務(wù)是在允許的失真范圍內(nèi)，向負(fù)載提供盡可能大的輸出功率，用來推動(dòng)負(fù)載工作（使喇叭發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、執(zhí)行電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等）。這類電路稱為功率放大電路。

4.5.1功率放大電路的特點(diǎn)和分類

1.功率放大電路的特點(diǎn)①輸出功率大：在規(guī)定的非線性失真范圍內(nèi)，能向負(fù)載提供盡可能大的輸出功率,即電壓放大倍數(shù)和電流放大倍數(shù)都要大。②效率高：功率轉(zhuǎn)換效率η是功率放大電路的一項(xiàng)重要指標(biāo)。③非線性失真盡可能小。④散熱好。974.5低頻功率放大電路

2、功率放大電路的分類低頻功率放大電路有三種基本類型:甲類、乙類、甲乙類（或稱為A類、B類、AB類）。下圖給出了輸入為正弦信號(hào)時(shí),各類功率放大器的輸出情況：0iCωt0vCEiCICQQ0iCωt0vCEiCQ

(a)甲類晶體管的導(dǎo)通角θ=360o電源提供功率PV=輸出功率PO+管耗PT

當(dāng)ui=0時(shí)，PT=PV,最大效率50%。

(b)乙類晶體管的導(dǎo)通角θ=180o應(yīng)用2個(gè)管子

，工作效率最大為78%。每個(gè)管子都半個(gè)周期工作。

980iCωt0vCEiCICQQ

(c)甲乙類晶體管的導(dǎo)通角180o

≤

θ≤360o

應(yīng)用2個(gè)晶體管，

每個(gè)管子工作略大于半個(gè)周期。工作效率大于50%，小于78%。99Icm1OVCC

vCE1iC1QVcem1VCES(a)IcmOVCESiC1QVcemvCEO2IcmVCES2VcemiC2(b)100

1、電路的組成互補(bǔ)對(duì)稱電路（推挽）是集成功率放大電路輸出級(jí)直接與負(fù)載相連，簡稱OCL電路。OCL電路采用雙電源供電。2、

工作原理4.5.2乙類（B類）互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路uiuo+–UCCT1T2+UCCRL–ic1ic2靜態(tài)時(shí)：ui=0V,iC10，iC20uo=0V。動(dòng)態(tài)時(shí)：ui

<0VT2導(dǎo)通，T1截止ui

>0VT1導(dǎo)通，T2截止特點(diǎn)：

雙電源供電、輸出無電容器故稱OCL放大器。uoOCL原理電路1013、

電路性能分析（1）輸出功率Po

與最大輸出功率Pom

VomVomPo=VoIo=——·———

22RL1Vom2=—·——2RL

Vcemζ=——

，當(dāng)ζ=1時(shí)（管飽和壓降為0時(shí)），則;

VCC1Vcem21VCC2Po=—·——=—·——·ζ2

，其中電壓利用系數(shù)ζ(艾塔)：2RL2RL1VCC2Pom=—·——2RL102（2）

效率η

與最大效率ηmax電壓提供平均功率為：122VCC2

PV=—VCCIcmsinωtdωt=

—VCCIcm=—·——ζπππRL

∫π0

Po

πη=—=—·ζ

PV

4

Pomπηm=——=—≈78.5%

PV4效率(伊塔)：（3）管耗PTm與輸出功率Pom的關(guān)系電壓提供功率:PV=PO+PT

PTPD－Po21

PT1=PT2=—=———=Pom—ζ－—ζ222π2

dPT1——dζ

2=Pom—－ζπ

dPT1——=0dζ

Vom≈0.6VCC時(shí)ζ≈0.6,即

21

PT1m=PT2m=Pom—×0.6－—×0.62≈0.2Pom

π2

103

(a)最大管耗：

PCM≥

PT1m≈0.2Pom

(b)反向擊穿電壓：│V(BR)CEO│

＞2VCC

(c)最大集電極電流：

ICM≥VCC/RL（4）功率參數(shù)的確定（5）交越失真乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放將靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)置在三極管特性曲線的截止處，即IC=0處。由于三極管為非線性元件，當(dāng)輸入電壓ui小于三極管發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓時(shí)，兩管都不導(dǎo)通。只有當(dāng)ui上升到超過死區(qū)電壓時(shí)，三極管才導(dǎo)通，因此，在正、負(fù)半周交接處，輸出波形產(chǎn)生了交越失真。1044.5.3甲乙（AB）類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路RL+VCC－VCCVT2viVT1iLvoVD1VD2iC1iC2RC3VT3RE3

為了克服交越失真,當(dāng)vi=0時(shí)(靜態(tài)時(shí)),給VT1,VT2一個(gè)適當(dāng)?shù)钠秒妷?使之處于微導(dǎo)通狀態(tài)。從而讓電路工作在