第12章基本放大电路

1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录本章要求本章要求下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录重点重点： 放大电路放大电路静态静态值的计算，值的计算，微变等效电路微变等效电路分分析方法，析方法，分压式分压式偏置电路，偏置电路，射级输出器射级输出器的的特点和用途。特点和用途。难点难点：微变微变等效电路等效电路的的分析。分析。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录微弱信号微弱信号数伏量级数伏量级数百毫伏量级数百毫伏量级放大：放大： 放大的两个要求：信号增强

2、、波形不失真放大的两个要求：信号增强、波形不失真下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRSesRBRCC1C2V+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号源的两种形式信号源的两种形式VSRSISRS电压源：电压源：电流源：电流源： 理想电压源与理想电压源与内阻相串联

3、。内阻相串联。 理想电流源与理想电流源与内阻相并联。内阻相并联。SSSRVI 转换转换下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录I Ib b 大写字母、大写字母、小写下标，小写下标，表示表示交流分量的有效值交流分量的有效值。iB 小写字母、大写下标，小写字母、大写下标，表示总量（表示总量（瞬时值瞬时值）。）。ib 小写字母、小写下标，小写字母、小写下标，表示表示交流分量交流分量。符号规定符号规定I IB B 大写字母、大写下标，大写字母、大写下标，表示表示直流分量直流分量。三、放大电路中静态和动态分析三、放大电路中静态和动态分析下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iB

4、t直流分量直流分量IB交交流分量流分量 ib下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iBt瞬时值瞬时值 iB0下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。）时的工作状态。估算法、图解法。估算法、图解法。各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。 (1)静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录BBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根据

5、电流放大作用根据电流放大作用CEOBC III BB II 当当UBE UCC时，时，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：mAmABCCB04030012. RUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录常常数数 B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBRCT+UBEUCEICIB下一页下一页返回返回上一页

6、上一页退出退出章目录章目录UCE /VIC/mAOBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常数数 B)(CECIUfI直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是Q点点下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UCE /VIC/mAOICQUCEQCCCRUUCCQ截止区截止区饱和区饱和区截止区截止区饱和区饱和区下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 交流通路画法：交流通路画法：（ Cb1、Cb2 、 VCC 短路短路）+UC

7、CRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个线性元件。 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路

8、电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻、输入电阻ri、输出电阻、输出电阻ro等。等。(小信号模型法）小信号模型法）下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu rbe是一是一个对交流信号而言的动态电阻个对交流信号而言的动态电阻O下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CEBCUII CEbcUii O下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +

9、- -rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ibiceSrbe ibRBRCRLEB

10、Cui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录bebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定义定义Lb RI rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iii IUr 输输入入电电阻阻SESRiIiUirSESRiIiU下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iiIUri

11、beB/rR 时时，当当beBrR bRiBIIU beirr iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSriBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录oUoEoooIUr 输输出出电电阻阻：oUSE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr 例例3：求求ro的步骤：的步骤：(1) 断开负载断开负载RLoroI bcII 0 0 cb II所所以以 (2) 令令 或或0i U0S E下一页下一页返回返回上一页上一

12、页退出退出章目录章目录Rb+VCCRcC1C2( (课堂练习课堂练习) )综合例题：已知综合例题：已知 V VCCCC=12V=12V，R Rc c=3K=3K ，R Rb b=470K =470K ， =100 , =100 , 试求：试求：（1 1）静态工作点）静态工作点（2 2）A Au u（3 3）r ri i、r ro o（4 4）接）接R RL L2K2K 后的后的A Au u+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（1 1）静态工作点）静态工作点ICUCERb+VCCRcIBA25.547012m m IB5mA5 . 2IC V4.353122.55 UCE 下一

13、页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ib bevi r obLvi R （2）AurbeRbRciviibiciovb i 1001.223 2462.5526101200 rbe 1.22 (k ) 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录|bbeRr ber （3）ri、ro 1.22 (k )rbeRbRciviibiciovb irirO下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 1001.223| 2 98rbeRbRciviibiciovbi RL（4）接）接RL2K 后的后的Au下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RbRcRLvi

14、voibic交交 流流 通通 路路cLLcLcLR RRR |RRR Lceocvvi R 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录DC交流负载线交流负载线 直流负载线直流负载线L1tanR 流流负负载载线线更更陡陡。交交流流负负载载线线比比直直所所以以因因为为,LCRR IC/mA4321O4812162080m mAA60m mA40m mA20m mAUCE/VQ 动态分析作动态分析作图应在交流负图应在交流负载线上进行！载线上进行！下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录QuCE/VttiB/m mAIBtiC/mAICiB/m mAuBE/VtuBE/VUBEU

15、CEiC/mAuCE/VOOOOOOQiCQ1Q2ibuiuo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录( (下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录Q 或或Q 或或 ui 原因：原因：失真失真uo不能复现不能复现ui 。 饱和区：饱和区：饱和失真饱和失真截止区：截止区：截止失真截止失真当当动态范围动态范围进入进入下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (1) (1) 饱和失真饱和失真 a.a.原因：原因：Q ，或，或 ui Q1进入饱和区，进入饱和区， iC 、 uo失真失真uo负半周削平负半周削平（下削平）（下削平） b.如何消除饱和失真？如何消除饱和失

16、真？ 须使须使Q ，则，则 bCCRV调调 R Rb b 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2 2）截止失真）截止失真 a.a.原因：原因：Q ，或，或 ui 动态范围动态范围进入截止区，进入截止区， iB 、 iC 、 uo 失真失真uo 正半周削平正半周削平（上削平）（上削平） b.如何消除截止失真？如何消除截止失真？ 须使须使Q ，则，则 bCCRV调调 R Rb b 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(3)(3) 若信号若信号 ui太大太大(10mV(10mV变成变成50mV)50mV)， 出现截止、出现截止、饱和失真饱和失真 饱和失真饱和失真 调

17、调 R Rb b 截止失真截止失真 调调 R Rb b 饱和、饱和、截止截止失真失真 调调 ui 例：通过例：通过uo波形分析波形分析失真失真(NPN管管) 注意：对于注意：对于PNP管，管，由于是由于是负电源负电源供电，失真的表现供电，失真的表现形式，形式，与与NPN管管正好相反正好相反。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 放大电路分析步骤放大电路分析步骤u画直流通路，计算静态工作点画直流通路，计算静态工作点Q（IB、IC、UCE）u画交流通路画交流通路u画画微变等效电路微变等效电路u计算计算 rbeu计算电压放大倍数计算电压放大倍数 Auu计算输入电阻计算输入电阻 riu

18、计算输出电阻计算输出电阻 ro下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 所谓所谓Q点稳定，是指点稳定，是指ICQ和和UCEQ在温度变化时基本不变，在温度变化时基本不变，这是靠这是靠IBQ的变化得来的。的变化得来的。 若温度升高时要若温度升高时要Q回到回到Q，则只有减小则只有减小IBQT（ ）ICQQICEO若若UBEQ不变不变IBQQ下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录B2II 若若满满足足： 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERE

19、RLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录VBEBEBECRUVII BEBUV 若若满满足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+通交通交下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录VEVBRB1

20、RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录CC2B1B2BBURRRV EBEBECRUVII CBII VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+)(ECCCCEECCCCCERRIURIRIUU 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，ri，ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2CE

21、RERL+UCCuiuo+RSeS+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ib bevi r obLvi R LvbeRAr RiRb1 | Rb2 | rberbe ibibiiicvivoRbRcRL+_+_Ro=Rc下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(1)bbibeevi ri R obLvi R (1)LvbeeRArR 12|(1)ibbbeeRRRrR ocRR +_+_rbe

22、RcRLiviibiciovbi bRRe下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录EbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 ( (例例1212.4.2).4.2)在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k,RL= 6k ，晶体管，晶体管=50， UBE=0.6V, 试求试求: :(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UC

23、E；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录V3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 032E1EBEBEC RRUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(2E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录k6Co Rrk86. 18

24、. 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其中其中 1EbeBi) 1 (/RrRr k03.8 1EbeL) 1 (RrRAu 69. 8 SEiUiIbIcIoUbIeIBRI下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS共集电共集电极电路极电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录EBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目

25、录RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录LEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrIRIAu LbeL)1(1RrR ）（rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeI

26、REiBi/rRr LbeBi)1 (/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/RRR irir 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRUR/RrUR/RrU ESbeo1/11RRRrr rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiI外加外加oIorERISBS/RRR 令令：RrRr 1/sbeEo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 1sbeoRrr 1 sbeERRr通通常常：RrRr 1/sbeEorbeRBRLEBC+

27、 +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIor下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录LbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrrsbeo 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录. 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 2k ，晶体管，晶体管=60， UBE=0.6V, 信号源内阻信号源内阻RS= 100，试求试求: :(1) 静态工作点静态工作点 IB、IE 及及 UCE； 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) Au、ri 和和

28、ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RS下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录mA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 024. 1266120026) (1200Ebe Ir LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 rb

29、eRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRE下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录IIIRLuiCCC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录IIIRLui可放大直流、交流信号；可放大直流、交流信号； 易集成易集成 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大可用来放大缓慢变化的信号或直流量缓慢变化的信号或直流量变化的信号。变化的信号。+

30、UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE212. 6. 1 直接耦合与零点漂移直接耦合与零点漂移下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有由于不采用电容，所以直接耦合放大电路具有良好的良好的低频低频特性。特性。f|Au |0.707| Auo |OfH| Auo | 适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间适合于集成化的要求，在集成运放的内部，级间都是直接耦合。都是直接耦合。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无

31、规则地变化的现象。uotO晶体管参数随温度变化晶体管参数随温度变化(影响最严重影响最严重，也称，也称温漂温漂)、电源电压、电源电压 波动、电路元件参数的波动、电路元件参数的变化。变化。(1) 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 电路结构对称，特性、参数相同。电路结构对称，特性、参数相同。差分放大电路差分放大电路: :抑制零点漂移抑制零点漂移。 两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管静态工两管静态工作点相同作点相同+ +U Uu uo ou ui i1 1R RC CT T1 1R RB BR RC Cu ui2i2R RE E

32、R RB B+ + + +T TU UEEEE+ +12. 6. 2 静态分析静态分析下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uo= VC1 VC2 = 0，零入零出零入零出uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时静态时:ui1 = ui2 = 0当当T IC1 = IC2 VC1 = VC2 （两管变化量相等）（两管变化量相等）IC1= IC2 ，VC1 = VC2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录UEE：补偿：补偿RE直流压降直流压降(UCE )，获合适，获合适Q点。点。+Uuoui1RCT1RBRCui2RERB+TUEE+下

33、一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录稳定稳定Q点，抑制漂移。点，抑制漂移。TIB1IC1IC1UREIEIC2UBE1UBE2IB2IC2+Uuoui1RCT1RBRCui2RERB+TUEE+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2. .静态值计算静态值计算 静态静态 时，时，设设 IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC ，分析单管分析单管EEUIRUIR EEBEBB2EEEEC2RUII 发射极电位发射极电位 VE 0每管的基极电流每管的基极电流EEECB2 RUII 每管的集每管的集-射极电压射极电压CCCCCEIRUU RC+UCCRB

34、1T1RE -UEEIB2IEICIE+UCE+UBE+单管直流通路单管直流通路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uoc = 0共模信号共模信号 需要抑制需要抑制+Uuoui1RCT1RBRCui2RERB+TUEE+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uod1 = uod2 uod1 uod2 uod1+差模信号差模信号是有用信号是有用信号+Uuoui1RCT1RBRCui2RERB+TUEE+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录单管差模信号通路单管差模信号通路 RE :对差模信号不起作用。两管的集电极电流一增对差模信号不起作用。两管的集电极

35、电流一增 一减，其变化量相等，通过一减，其变化量相等，通过 RE 的电流近于不的电流近于不 变，变，RE 上没有差模信号压降，上没有差模信号压降，分析方法分析方法：分析：分析单管差模信号通路单管差模信号通路 (UCC、UEE短路接地短路接地)。单管差模电压放大倍数单管差模电压放大倍数beBCbeBbCbi1o1d1rRR)rR(iRiuuA 同理可得同理可得d1beBCi2o2d2ArRRuuA T1RCibic+uo1RB+ ui1 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录双端输入双端输入-双端输出差分电路的差模电压放大倍数为双端输出差分电路的差模电压放大倍数为beBCd1i2i

36、1odrRRAuuuA 当在两管当在两管c1-c2接入接入负载电阻负载电阻时时beBLdrRRA 式中式中LCL21/RRR 两输入端之间的差模输入电阻为两输入端之间的差模输入电阻为)( 2beBirRr 两集电极之间的差模输出电阻为两集电极之间的差模输出电阻为Co2Rr T1RCibic+uo1RB+ ui1 输入差模信号时，两集电极电压的输入差模信号时，两集电极电压的变化大小相等、相位相反，负载电变化大小相等、相位相反，负载电阻阻RL的中点电位始终不变，相当于的中点电位始终不变，相当于交流接地。交流接地。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uo1T1+Uuoui1RCRBR

37、Cui2RERB+TUEE+uo2 例例1: :图示的差分放大电路中图示的差分放大电路中,已知已知UCC=12V, UEE = 12V, = 50, RC = 10 k , RE =10 k , RB = 20 k ， RP =100 , 并在输出端接负载电阻并在输出端接负载电阻RL = 20k , 试求试求电路的静态值和差模电压放大倍数电路的静态值和差模电压放大倍数。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 例例1: :在在前图所示的差分放大电路中前图所示的差分放大电路中,已知已知UCC=12V， EE = 12V, = 50, RC = 10 k , RE =10 k , RB

38、 = 20 k ， RP =100 , 并在输出端接负载电阻并在输出端接负载电阻RL = 20k , 试求试求电路的静态值和差模电压放大倍数电路的静态值和差模电压放大倍数。解解: :mA0.6A101021223EEC REImA0.012mA500.6CB IIV6V)100.6101012(33CCCCCE IRUU112.4120550beBLd rRRA 式中式中 k521/LCLRRR k 2.41)0.626(20026)1()(200EbeIr 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录单端输出单端输出时差分电路的差模电压放大倍数为时差分电路的差模电压放大倍数为)(be

39、BCi1o1i2i1o1d212反反相相输输出出rRRuuuuuA )(212beBCi2o2i2i1o2d同同相相输输出出rRRuuuuuA 即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出差分电路的一半。差分电路的一半。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录uod 221iiicuuu uoc uo= uod + uoc2221211iiiiiuuuuu 2221212iiiiiuuuuu 221iiiduuu下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8

40、 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。系统中是常见的。 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(Common Mode Rejection Ratio)CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分贝AAK KCMR越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能

41、力越强，而抑制共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac = 0 输出电压输出电压 uo = Ad （ui1 ui2 ） = Ad uid 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际输出电压实际输出电压 uo = Ac uic + Ad uid 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响 。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录例：扩音系统例：扩音系统电电 压压 放放 大大功功 率率 放放 大大 信信 号号 提提 取取功率放大电路的

42、作用功率放大电路的作用 功放作为放大电路的功放作为放大电路的输出级输出级，直接驱动执行，直接驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。转等。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 电流、电压信号幅度比较大，容易进入非线性电流、电压信号幅度比较大，容易进入非线性区，必须注意防止波形失真区，必须注意防止波形失真。 功放电路中功放电路中电流、电压要求都比较大电流、电压要求都比较大，在，在不失不失真真的情况下输出的情况下输出尽可能大尽可能大的功率的功率, ,工作在大信号状工作在大信号状态。必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值态

43、。必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值: : ICM 、V(BR)CEO、 PCM 。（1 1）输出功率要大）输出功率要大（2 2）非线性失真要小）非线性失真要小1. 1. 功率放大电路的特点功率放大电路的特点下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 直流电源提供的能量尽可能转换给负载，减少直流电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即要提高电路的效率晶体管及线路上的损失。即要提高电路的效率（ ）。）。 = = P Po oP PV V100 %100 %P Po o : : 负载上得到的交流信号功率。负载上得到的交流信号功率。P PV V ：电源提供的直流功率

44、。：电源提供的直流功率。（3 3）效率要高）效率要高下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOQ点：交流负载线中点点：交流负载线中点波形好波形好, = 50%。Q点：截止区点：截止区波形严重失真波形严重失真, 高，高， = 78.5% 。Q点：放大区点：放大区 但接近截止区但接近截止区波形严重失真波形严重失真下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合容量较大的电容与负载耦合

45、时，由时，由于省去了变压器而被称为于省去了变压器而被称为无输出变压器无输出变压器()电路，简称电路，简称OTL电路电路。若互补对称。若互补对称电路直接与负载相连电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为，输出电容也省去，就成为无无输出电容输出电容(电路，简称电路，简称OCL电电路路。 OTL电路采用电路采用单电源单电源供电，供电， OCL电路采用电路采用双电源双电源供电。供电。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录思路：一个乙类放大电路，只工作半个周期思路：一个乙类放大电路，只工作半个周期两个乙类放大电路，分别工作在正负半周，两个乙类放大电路，分别工作在正负半周， uo得到得到一

46、个周期完整波形一个周期完整波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录T1、T2的特性一致；的特性一致；一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器；两管均接成射极输出器；输出端有大电容；输出端有大电容；单电源供电。单电源供电。ui= 02 CCCUu 2CCAUV , IC1 0， IC2 0OTL原理电路原理电路RLuiT1T2+UCCCAuO+ +- -+ +- -下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- - 设输入端在设输入端在UCC/2 直流基础上加入正弦信号。直流基础上加入正弦信号。 若输出电容足够大

47、，其上电压基本保持不变，若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称。则负载上得到的交流信号正负半周对称。ic1ic2交流通路交流通路uoCCIiV2vv 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 (4) 交越失真交越失真 当输入信号当输入信号ui为正弦波时，为正弦波时，输出信号在过零前后出现的输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。失真称为交越失真。 交越失真产生的原因交越失真产生的原因 由于晶体管特性存在非线性，由于晶体管特性存在非线性， ui 死区电压晶体管导通不好。死区电压晶体管导通不好。交越失真交越失真克服交越失真的措施克服交越失真的措施u

48、i tuo tQ点点下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录(5) 克服交越失真的克服交越失真的OTL互补对称放大电路互补对称放大电路 两个晶体管两个晶体管T1 ( (NPN型型) )和和T2( (PNP型型) )的特性基本相同。的特性基本相同。静态时静态时, 调节调节 R3 ,使使 A 点的电位点的电位为为 ；CC21U 输出电容输出电容CL上上的电压也等于的电压也等于 ；CC21U R1 和和 D1、D2 上的压降使两管获上的压降使两管获得合适的偏压，工得合适的偏压，工作在甲乙类状态。作在甲乙类状态。OTL互补对称放大电路互补对称放大电路 OtuiOtuoiC2iC1 R1RL

49、R3R2D1D2T1T2+UCCAC+uo+ +CL+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录b. 单电源单电源UCC供电，供电，每个每个T管供电电源为管供电电源为 UCCOTL原理电路原理电路c. RL与大电容与大电容CL 接；接；互补射极互补射极输出器输出器T1 ：NPNT2 ：PNPa.+UCCRLT1T2CLAuo+-R1uI+-R2D1D2R3C+d. R1 、D1 、 D2 ：UBE 扩大电路，使扩大电路，使T1 、 T2工作于甲乙工作于甲乙类状态，避免交越失真类状态，避免交越失真下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录ui= 02 CCCLUu 2CCAU

50、V T1 、 T2工作于工作于甲乙类状态，甲乙类状态，+UCCRLT1T2CLAuo+-R1uI+-R2D1D2R3C+调调R3 ，下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRLT1T2CLAuo+-R1uI+-R2D1D2R3C+加入正弦信号加入正弦信号ui CLRLuoCL足够大足够大 RL uo一个周期内，两一个周期内，两。ic1ic2uo下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录OCL原理电路原理电路b. 无无RL与与CL 接（便于集成）；接（便于集成）；两电源两电源a.c. R1 、 D1 、 D2 ：UBE 扩大电路扩大电路无输出电容（无输出电容（ ） ()+UCC 供供T1 UCC 供供T2+UCCRLT1T2Auo+-R1uIR2D1D2R3C+ UCC下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+UCCRLT1T2Auo+-R1uIR2D1D2R3C+ UCCic1ic2VA 加入加入uo下一页下一页返回返回上一页上一页退出