第五章 基本放大电路

1、 第5章 基本放大电路本章要求1 了解基本交流放大电路的组成方法、各元件的作用，并有数量级的概念；2 掌握基本交流放大电路的静态分析法和动态分析法；3 掌握固定偏置电路、分压式偏置电路和射极输出器的工作原理和特点；4 了解设置静态工作点的意义及稳定静态工作点的方法；5 了解直接耦合放大电路中存在前、后级静态工作点相互影响和零点漂移两个问题，并知道如何解决；6 熟悉差动放大电路的组成和工作原理；7 了解功率放大电路的特点；8 掌握互补对称功率放大电路的工作原理；9 了解几种集成功率放大器的使用；10. 了解场效应管放大电路的原理，并与双极性晶体管放大电路进行比较。本章内容 主要讲解基本交流放大电

2、路的组成、静态分析和动态分析；固定偏置电路、分压式偏置电路和射极输出器的结构和特点。功率放大电路的特点，互补对称功率放大电路的工作原理。场效应管放大电路的原理。本章学时 8学时5.1共射放大电路本节学时：0.5学时本节要求：1 了解共射极基本交流放大电路的组成、各元件的作用，并有数量级的概念；2 熟悉基本交流放大电路的工作原理。本节内容： uouiusC1 +RB RC + C2 RS RL 小结：1无输入信号时，晶体管的电压、电流都是直流分量。有输入信号时，iB、iC、uCE是直流分量与交流分量的叠加。2uo与ui频率相同。3ib、ic与ui同相，uo与ui反相。5.2 放大电路的静态分析本

3、节学时：0.5学时本节要求：1 掌握基本交流放大电路的静态分析法-估算法。2 了解静态工作点与非线性失真的关系。本节内容： IC UCE UBE IB +UCC +VCC RB RC 静态工作点太低，产生截止失真。减小R B消除截止失真。静态工作点太高，产生饱和失真。增大R B消除饱和失真。设置合适的静态工作点，可避免放大电路产生非线性失真。5.3 动态分析本节学时：1学时本节要求：1 掌握基本交流放大电路的动态分析法-微变等效电路法。2 熟悉放大电路的主要性能指标。本节内容： 1.电压放大倍数 2.放大电路的输入电阻 希望放大电路的输入电阻大一些。3.放大电路的输出电阻 希望放大电路的输出电

4、阻小一些。4.最大输出幅度5.最大输出功率Po6通频带1.晶体管的微变等效电路Q2UCEIBICQ1UBEQ2Q1IBOOuCEUCEQi CICQQ uBEUBEQIBQQi B 输入特性： 一般为几百到几千欧。 输出特性： rbe ic icib ic c e b c e c b ib ube uce ube uceibrce 一般为几十千欧到几百千欧2共射放大电路的微变等效电路RL RC RS RB rbe RL RC RS RB 3动态性能指标的计算（1）电压放大倍数Au 有载电压放大倍数： 空载电压放大倍数： 源电压放大倍数： （2）放大电路的输入电阻 (3) 输出电阻 5.4 静态

5、工作点的稳定本节学时：1学时本节要求：1 了解温度对放大电路静态工作点的影响；2 熟悉分压式偏置电路的工作原理和特点；3 掌握分压式偏置电路的分析方法。本节内容：温度对放大电路静态工作点的影响：Q2VCE80A60A40A20AIB=080A60A40A20AIB=0IC 0稳定静态工作点原理 条件： I1=I2IB，UBUBE结果： RE1 RB1 RB21 RB1 uCE C1 +iB+UCC+ C2 RB2 uo i1+ CE RE 1 RC uS1 RB1 iCi2iEIBIEBVBE +UCCICUCE QRC RS1 RB2 RE1 RL1 RC1 RS1 RL1 uS1 Uo T

6、ICIEUEUBEIBICRE ib ib ii uo RL1 RC1 ui RB RS1 uS1 rbe 1 ib ib ii uo RL1 RC1 ui RB RS1 uS1 rbe 1 5.4.2 分压式偏置放大电路的分析 1静态分析 2动态分析 ro = RC5.5 射极输出器本节学时：1学时本节要求：1 了解射极输出器的电路结构；2 掌握射极输出器的特点和应用；3 熟悉射极输出器的分析方法。本节内容：IERSuSuo+ C2uSC1 +RLuBE iB+UCCRBRERSuCE uoRLube ibRBREuce UBE IB+UCCRBREUCE (a) 共集电极放大电路 (b)

7、直流通路 (c) 交流通路 共集电极放大电路 1电压放大倍数，且输出电压与输入电压相位相同RLRERBrbeRS 注：有电流和功率放大作用。2 输入电阻高 几十千欧到几百千欧。3输出电阻小RERBrbeRS4 输出电阻小 几欧姆到几十欧姆。 1由于射极输出器输入电阻高，常被用于多级放大电路的输入级。 2由于射极输出器的输出电阻低，常被用于多级放大电路的输出级。 3射极输出器的高输入电阻、低输出电阻的特点，常作为多级放大电路的中间级。5.6 差动放大电路本节学时：1.5学时本节要求：1 了解直接耦合放大电路中存在前、后级静态工作点相互影响和零点漂移两个问题，并知道如何解决；2 熟悉差动放大电路的

8、组成和工作原理；3 了解差动放大电路的分析方法。本节内容：uo= 0记录仪uot 多级直接耦合放大电路 零点漂移现象 T2T1+ uo -ui2ui1RERBRBRCRC-UEEUCC 差动放大电路RP1静态时放大电路零点漂移的抑制 IB1=IB2，IC1=IC2，UC1=UC2，uO=UC1 UC2=02动态时放大电路的工作情况 （1）共模信号输入及共模电压放大倍数Auc 两个幅度相等极性相同的信号为共模信号，即ui1 = ui2 此式表明一个理想的差动放大电路对共模信号具有完全的抑制能力。 （2）差模信号输入及差模电压放大倍数Aud 两个幅度相等极性相反的信号为差模信号，即ui1= ui2

9、 RE 双端输入-双端输出差动放大电路uiRLuo1 + uo - uo2T2T1ui2ui1RBRBRCRC-UEEUCC （3）差动信号输入和共模抑制比差动信号可以分解为一对共模信号和一对差摸信号的组合 式中uid是差摸信号，uic是共模信号 理想差动放大电路对差模信号有放大作用，而对共模信号无放大作用。 共模抑制比 KCMR 或 dB3电阻RE和RP的作用 RE越大，抑制共模信号的能力就越强，但对差模信号无作用。 1单端输入单端输出2单端输入双端输出 3双端输入单端输出 4双端输入双端输出 单端输出时 T1(c)(a)(b)uiRLuo1 + uo - uo2T2T1RBRBRCRC-U

10、EEUCCREuouiRLT2RBRBRCRC-UEE REuouiRLT2T1RBRBRCRC-UEEUCC差动放大电路的其他几种输入输出方式 5.7 功率放大器本节学时：1.5学时本节要求：1 了解功率放大电路的特点；2 掌握互补对称功率放大电路的工作原理；3 了解几种集成功率放大器的使用；本节内容：1. 功率放大器的特点（1） 尽可能大的输出功率（2） 尽可能高的功率转换效率 （3） 允许的非线性失真（4） 采用图解分析法2. 功率放大器的分类 （1） 甲类工作状态 （2） 乙类工作状态 （3） 甲乙类工作状态QuCEQQiCotoiCuCEoiCoiCuCEiCotiCot1乙类互补对

11、称的功率放大器（OCL）（1）电路的组成及工作原理iC2iC1-UCCuiu oR L+UCCT1T2touitouotoiC1toiC2 （2）输出功率及转换效率a. 输出功率PoPo= b. 电源提供的功率PEPE = PE1+PE2 = c. 转换效率 (3) 功率管的最大管耗PCM =-=(4) 功率管的选择 （5） 交越失真及其消除方法甲乙类互补对称电路t交越失真uvoo2 单电源互补对称电路（OTL）iC2iC1uiu oR L+UCCT1T2 OTL乙类互补对称电路toui+ CLA 1LM386小功率通用型集成功率放大电路（1）引脚图LM386N4(8)51846327UCC

12、UOUTIN+ GAININ- GAINBYPASS GND电源同向输入反向输入去耦输出增益调节增益调节地去耦（2）特点与主要参数（3）应用+u-C2 + 250FC1 0.05FR1 10RW10KuiUCCLM386N4(8)51846327UCC UOUTIN+ GAININ- GAINBYPASS GNDLM386的一种基本用法：C50.1FC3 + 10FC4 +10F+u-0C2 + 250FC1 0.05FR1 10RW10KuiUCCLM386N4(8)51846327UCC UOUTIN+ GAININ- GAINBYPASS GNDLM386的最大增益用法： 2傻瓜型集成功

13、率放大电路（a） 内部电路框图 （b） 1006组成功率放大电路短路保护过压保护热切断滤波静噪驱动前置输出OUT+UCCGND（前置级）GND（功放级）傻瓜10061 2 3 4 5470µF10µF12V8RP50k（a）（b） 傻瓜175INOUT-35V+35VINRP50k模块175的典型应用5.8 场效应管放大电路本节学时：1学时本节要求：1 了解场效应管放大电路的电路结构和特点；2 了解场效应管放大电路的工作原理，并与双极性晶体管放大电路进行比较。3 了解场效应管放大电路的分析方法。本节内容： （1）静态分析uo+ CS+ C2iDuiRS C1 +UDDRG RL RDRG2RG1 ugs gmvgs dgs gmvgs RG1 uds u