第8章-交流放大電路

電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材經(jīng)全國職業(yè)教育教材審定委員會審定交流放大電路第8章主要內(nèi)容案例電子助記器電路8.1基本交流電壓放大電路8.2基本交流電壓放大電路分析8.3分壓式偏置放大電路8.4多級放大電路8.5放大電路中的負(fù)反饋8.6互補(bǔ)對稱功率放大電路【案例】電子助記器電路第8章1.電路及工作過程1.5V51kΩ＋＋＋＋＋VT1VT2VT32.2kΩ1.5kΩ1.5kΩ1.5kΩ47kΩ270Ω33kΩ100Ω傳聲器VT439kΩ耳機(jī)1μF100μF10μF10μF10μF第8章2.電路元器件三極管（9015）四個(gè)電阻100Ω、270Ω、2.2kΩ、33kΩ、39kΩ、47kΩ、51kΩ各一個(gè)電阻1.5kΩ三個(gè)電解電容1μF/16V、100μF/16V、100μF/16V各一個(gè)駐極體傳聲器一個(gè)頭戴式高阻耳機(jī)一個(gè)1.5V電池一塊、萬能板一塊、連接導(dǎo)線若干【案例】電子助記器電路第8章3.案例實(shí)施查閱認(rèn)真檢查、檢測元器件，確保元件完好。對照電路，檢查元件引腳及連線無誤后，接上1.5V電源。對著傳聲器說話，用耳機(jī)試聽，若無聲音或聲音不正常，應(yīng)查找故障，直至正常為止。照電路，檢查無誤后，接上5V電源。自己設(shè)計(jì)電路安裝圖，在萬能版上安裝元器件，并焊接。【案例】電子助記器電路第8章4.案例思考？駐極體傳聲器如何檢測？？三極管各級電流、各極電位如何測量？【案例】電子助記器電路8.1基本交流電壓放大電路第8章共射極基本放大電路+UCCC2＋C1＋

RC

RBVT＋－＋－BECuiuoRLRS＋－uS集電極電源UCC使集電結(jié)反偏，為電路提供能量。集電極電阻RC將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸；鶚O電阻RB調(diào)節(jié)偏置電流，使三極管有合適的工作點(diǎn)。耦合電容C1、C2傳遞交流信號，同時(shí)使放大電路與信號源和負(fù)載之間直流相隔離。晶體管VT放大元件,用基極電流控制集電極電流。8.2基本交流電壓放大電路分析第8章8.2.1

共射極基本放大電路的靜態(tài)分析靜態(tài)：放大電路無交流信號輸入。靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。

靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ、UCEQ。

分析放大電路可分為靜態(tài)分析和動態(tài)分析。動態(tài)：放大電路有交流信號輸入。動態(tài)分析:分析放大電路的放大作用。電壓放大倍數(shù)Au、輸入及輸出電阻。+UCCRBRCVT++–UBEQUCEQ–ICQIBQ1.估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路第8章8.2基本交流電壓放大電路分析2.用圖解法確定靜態(tài)值8.2.1

共射極基本放大電路的靜態(tài)分析估算基極電流IB（如40μA）根據(jù)IB在輸出特性曲線中找到對應(yīng)的曲線作直流負(fù)載線求靜態(tài)工作點(diǎn)QIB=40μA的輸出特性曲線、直流負(fù)載線的交點(diǎn)根據(jù)關(guān)系式UCE=UCC－ICRC畫出一條直線ICQUCEQ直流負(fù)載線UCCIBQ=UCC-UBE/RBUCCRCUCE/VIC/mAO80μA60μA40μA20μAIB=0第8章8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

8.2基本交流電壓放大電路分析交流通路即為ui單獨(dú)作用下的電路。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源UCC去掉（短接）。

+－RC+uo－VTibuoRBRSui+－uSic共射極放大電路的交流通路1.圖解法根據(jù)靜態(tài)分析方法，求出靜態(tài)工作點(diǎn)Q在輸入特性上求uBE和iB作交流負(fù)載線輸入端加入中頻電壓，得到晶體管各極相關(guān)電壓與電流的波形第8章8.2基本交流電壓放大電路分析輸入回路輸出回路Q'

Q''Q

Q'Q''QUBEQIBQ直流負(fù)載線交流負(fù)載線uBEtOt

iBOuCEtOｔOiCiＣOuCEiBOuBE8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

第8章8.2基本交流電壓放大電路分析飽和失真：由于工作點(diǎn)偏高，輸入信號在正半周時(shí)，放大電路進(jìn)入飽和區(qū)，輸出電壓的負(fù)半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為飽和失真。uCEtOｔOiCiＣOuCE

Q'Q''Q8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

第8章8.2基本交流電壓放大電路分析8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

截止失真：由于工作點(diǎn)偏低，輸入信號在負(fù)半周有一部分進(jìn)入截止區(qū)，使輸出電壓的正半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為截止失真。

Q'Q''QuCEtOｔOiCiＣOuCE第8章8.2基本交流電壓放大電路分析2.微變等效電路法三極管的微變等效電路rce阻值很高，一般忽略不計(jì)。輸入回路輸出回路

βibic

C

E

rceEB

ubeib＋－ic

E

Cib

uce

＋－ibBubeErbe＋－8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

第8章8.2基本交流電壓放大電路分析RSRCRBRL＋－＋－uiuSuo＋－β

RCrbe＋－RSRB

RL＋－

ibibuiiiicuS＋－uoC2＋C1＋RCRBRL＋UCC＋－RSuS＋－ui＋－uo放大電路的微變等效電路8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

第8章8.2基本交流電壓放大電路分析電壓放大倍數(shù)的計(jì)算輸入電阻輸出電阻8.2.2共射極基本放大電路的動態(tài)分析

β

RCrbe＋－RSRB

RL＋－

ibibuiiiicuS＋－uoriro第8章8.2.3射極輸出器8.2基本交流電壓放大電路分析共集電極電路射極輸出器特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)小于1，但約等于1，即電壓跟隨。輸入電阻較高。輸出電阻較低。+UCCRBRE+–UCEQ+–UBEQIEQIBQICQ靜態(tài)工作點(diǎn)估算直流通路uS+-+-+-C1VTRS++C2RERLuiuo+UCC第8章8.2基本交流電壓放大電路分析rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicβibuouS＋－＋－RBVT＋－RERLRSuSuiuo微變等效電路8.2.3射極輸出器uS+-+-+－C1VTRS++C2RERLuiuo+UCC第8章8.2基本交流電壓放大電路分析電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicβibuouS8.2.3射極輸出器riro第8章分壓式偏置放大電路8.3分壓式偏置放大電路溫度對晶體管放大電路的工作點(diǎn)影響較大，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)會引起UBE減小、ICBO增大、β增大，進(jìn)而導(dǎo)致IC增大。RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––+–uSRSVT當(dāng)滿足條件I2>>IB時(shí)t↑→IC↑→IE↑→UE(=IERE)↑→IC↓←IB↓←UBE(=UB－IERE)↓自動調(diào)節(jié)過程RB1RCRB2RE+++UCC–VT–UBI2UCEQI1IBQICQI1直流通路與溫度基本無關(guān)第8章8.3分壓式偏置放大電路估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)RB1RCRB2RE+++UCC–VT–UBI2UCEQI1IBQICQI1分壓式偏置放大電路第8章8.3分壓式偏置放大電路電壓放大倍數(shù)輸出電阻輸入電阻riro分壓式偏置放大電路βRC

rbe＋－RSRL＋－

ibibuiiiicRB1RB2＋－uous第8章8.4.1阻容耦合多級放大電路8.4多級放大電路

耦合：兩級放大電路之間的連接方式。耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。輸入級中間級信號源輸出級末前級負(fù)載第一級第二級負(fù)載每級的靜態(tài)工作點(diǎn)單獨(dú)計(jì)算。C2＋C1＋CE1

RC1

RB12

RE1RB11VT1C3＋＋CE2

RC2

RB22

RE2

RB21

RL＋UCCVT2＋＋－＋－uiuo＋－uSRS＋－uo1第8章8.4.1阻容耦合多級放大電路8.4多級放大電路

RC2

rbe2

RB22

RL

RC1rbe1

RB12

RB21

RB11第二級第一級輸入電阻輸出電阻電壓放大倍數(shù)第8章8.4.2直接耦合多級放大電路

8.4多級放大電路

RC1RB1VT1

RC2

RE2＋UCCVT2＋－＋－uiuo＋－uo1零點(diǎn)漂移第8章8.4.3變壓器耦合多級放大電路

各級直流通路相互獨(dú)立。但體積大，不能實(shí)現(xiàn)集成化。由于頻率特性比較差，一般只應(yīng)用于低頻功率放大和中頻調(diào)諧放大電路中。＋C1C2

R2

R3R1VT1＋C4

R5

R6

R4

RL＋UCCVT2＋＋－uiC38.4多級放大電路

第8章8.5.1反饋的基本概念8.5放大電路中的負(fù)反饋引入反饋后的放大電路稱為反饋放大電路。

F基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)AXi＋－XfXiXo第8章8.5.2負(fù)反饋的極性和類型1.反饋的極性瞬時(shí)極性法負(fù)反饋正反饋iiiBif－＋－反饋元件負(fù)反饋

RCVT1

RE＋UCCVT2＋－＋－uSuo＋－VT1C1C2＋

RS＋ui

Rf8.5放大電路中的負(fù)反饋第8章8.5.2負(fù)反饋的極性和類型8.5放大電路中的負(fù)反饋根據(jù)輸出端反饋對象不同分反饋采樣對象是輸出電流2.反饋的類型根據(jù)輸入端采樣對象不同分反饋信號以電壓形式出現(xiàn)在輸入端反饋信號以電流形式出現(xiàn)在輸入端并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋電壓反饋電流反饋反饋采樣對象是輸出電壓第8章負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋的類型穩(wěn)定輸出電壓減小輸出電阻穩(wěn)定輸出電流增大輸出電阻串聯(lián)反饋使輸入電阻增大并聯(lián)反饋使輸入電阻減小8.5放大電路中的負(fù)反饋8.5.2負(fù)反饋的極性和類型第8章8.5放大電路中的負(fù)反饋8.5.2負(fù)反饋的極性和類型判斷反饋類型負(fù)反饋－＋－反饋元件

RC1VT1

RE＋UCCVT2＋－uo－VT1＋ui

Rf

RC2iiiBif并聯(lián)反饋電流反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋第8章8.5.3反饋放大電路的基本關(guān)系式

8.5放大電路中的負(fù)反饋（l＋FA）稱為反饋深度

基本放大電路的放大倍數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)第8章8.5.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響

8.5放大電路中的負(fù)反饋電壓反饋使輸出電阻降低，rof=ro/（1+FA）電流反饋使輸出電阻提高，rof=（1+FA）ro對放大倍數(shù)的影響減小非線性失真擴(kuò)展頻帶放大倍數(shù)下降提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性對輸出電阻的影響對輸入電阻的影響串聯(lián)反饋使輸入電阻提高，rif=（1+FA）ri并聯(lián)反饋使輸入電阻下降，rif=ri/（1+FA）第8章8.6.1功率放大電路的特點(diǎn)及類型

8.6互補(bǔ)對稱功率放大電路1.功率放大電路的特點(diǎn)功率放大電路的任務(wù)是向負(fù)載提供足夠大的功率。這就要求功率放大電路不僅要有較高的輸出電壓，還要有較大的輸出電流。功率放大電路中的三極管處在大信號極限運(yùn)用狀態(tài)，非線性失真嚴(yán)重。此外，必須盡可能提高功率放大電路的效率。甲類功率放大電路2.功率放大電路的類型乙類功率放大電路甲乙類功率放大電路第8章8.6.1功率放大電路的特點(diǎn)及類型

8.6互補(bǔ)對稱功率放大電路在工作過程中，晶體管始終處在導(dǎo)通狀態(tài)。這種電路功率損耗較大，效率較低，最高只能達(dá)到50％。Ou

CEiC甲類功率放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的中點(diǎn)乙類功率放大電路Ou

CEiC靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的截止點(diǎn)晶體管僅在輸入信號的半個(gè)周期導(dǎo)通。這種電路功率損耗減到最少，使效率大大提高。第8章8.6.1功率放大電路的特點(diǎn)及類型

8.6互補(bǔ)對稱功率放大電路晶體管有不大的靜態(tài)偏流。其失真情況和效率介于甲類和乙類之間。Ou

CEiC甲乙類功率放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)介于甲類和乙類之間第8章8.6.2互補(bǔ)對稱功率放大電路8.6互補(bǔ)對稱功率放大電路1.OCL功率放大電路RLVT1

VT2

+UCC－+ui－+－uoUCCuiOtuo1Otuo2OtuoOt交越失真ic1ic2第8章8.6.2互補(bǔ)對稱功率放大電路8.6互補(bǔ)