电路与电子技术设计基本放大电路多级放大电路

1、上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管基本放大电路的分析与测试上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管任务任务4 4 多级放大电路多级放大电路 活动活动1： 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管输入级输入级输入电阻高，噪声和漂移小。输入电阻高，噪声和漂移小。对各级电路的要求

2、对各级电路的要求输出级输出级 动态范围大，输出功率大，带载能力强。动态范围大，输出功率大，带载能力强。中间级中间级 具有足够大的放大能力。具有足够大的放大能力。多级放大电路的组成多级放大电路的组成输入级输入级中间级中间级输出级输出级上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管多级放大电路的耦合多级放大电路的耦合放大电路与信号源、放大电放大电路与信号源、放大电路与信号源、负载以及电路内部各级之间的连接。路与信号源、负载以及电路内部各级之间的连接。常用的耦合方式常用的耦合方式直接耦合直接耦合阻容耦合阻容耦合变压器耦合变压器耦合活动活动2： 多级放大电路的耦合方式多级放大电路的耦合方式 上页上页下页

3、下页返回返回晶体三极管晶体三极管能对交流和直流信号进行放大能对交流和直流信号进行放大RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT11直接耦合直接耦合 特点特点又称之为直流放大电路又称之为直流放大电路上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管直接耦合放大电路存在两个特殊的问题直接耦合放大电路存在两个特殊的问题(1) 各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。各级静态工作点不独立，不便于设计和调试。RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT1上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管常用的解决方法常用的解决方法提高后级射极电位提高后级射极电位电平移位电平移位+VCC T

4、2RERC2RC1RBT1+VCC T2RERC2RC1RBT1RDZ上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管两种管子互补两种管子互补+VCC T2RC2RE2RC1RB1T1RE1VCC 上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 零点漂移问题零点漂移问题 当输入当输入ui=0时，输出电压时，输出电压uO并不恒定，而是出现缓慢的、无并不恒定，而是出现缓慢的、无规则的漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。规则的漂动。这种现象称为零点漂移，简称零漂。零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化零漂实质上就是放大电路静态工作点的变化RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uo+VBBT1上

5、页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管引起零漂的主要原因引起零漂的主要原因(a) 元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的元器件参数，特别是晶体管的参数会随温度的 变化而变化变化而变化。(b) 元器件会出现老化，参数发生了变化。元器件会出现老化，参数发生了变化。 由温度引起的零漂称为由温度引起的零漂称为温漂温漂 由元器件老化引起的零漂称为由元器件老化引起的零漂称为时漂时漂引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是引起直接耦合放大电路零漂的主要因素是温漂温漂零漂零漂上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管抑制零点漂移的常用的方法抑制零点漂移的常用的方法(a) 引入直流负反馈引入直流负反馈(b)

6、 采用差动放大电路采用差动放大电路上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管2. 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路主要特点主要特点a. 各级电路的静态工作点相互独立各级电路的静态工作点相互独立, 便于设计和调试。便于设计和调试。RC1RC2T2RB1ui+VCCRL+_uoT1RB2+_C1C2C3上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管b. 可以抑制零点漂移。可以抑制零点漂移。c. 无法放大低频信号和直流信号。无法放大低频信号和直流信号。d. 在集成电路中，无法制造大电容。在集成电路中，无法制造大电容。RC1RC2T2RB1ui+VCCRL+_uoT1RB2+_C1C2C3上页

7、上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管3. 变压器耦合变压器耦合 CE1RE1T1Tr1Tr2CB1ui+_CE2RE2T2RL+_uoTr3+VCCRB11+RB12+RB21RB22CB2上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管主要特点主要特点e. 具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。具有阻抗变换作用，可以实现阻抗匹配。b. 对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。对直流信号起到隔离作用，可以消除零点漂移。a. 对直流信号没有放大能力，只能放大交流信号。对直流信号没有放大能力，只能放大交流信号。d. 体积大、重量重、费用高、不宜集成化。体积大、重量重、费用高、不宜集成化。c. 各级

8、电路的静态工作点相互独立，便于设计各级电路的静态工作点相互独立，便于设计和调试。和调试。上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管4.4.光电耦合光电耦合 级与级之间通过光电耦合器相连接的方式，称为光电耦合。由级与级之间通过光电耦合器相连接的方式，称为光电耦合。由光敏三极管作为接收管的光电耦合器如图（光敏三极管作为接收管的光电耦合器如图（a）所示，由光敏）所示，由光敏二极管作为接收端的光电耦合器如图（二极管作为接收端的光电耦合器如图（b）所示。图中，方框）所示。图中，方框内是光电耦合器。光电耦合器以光为媒介，实现电信号从前级内是光电耦合器。光电耦合器以光为媒介，实现电信号从前级向后级传输，它

9、的输入端和输出端在电气上绝缘，具有抗干扰、向后级传输，它的输入端和输出端在电气上绝缘，具有抗干扰、隔噪声等特点，已得到越来越广泛的应用。隔噪声等特点，已得到越来越广泛的应用。上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管多级放大电路的计算多级放大电路的计算 1. 直接耦合电路的直接耦合电路的静态分析静态分析 阻容耦合、变压器耦合的各级静态工作点独立，阻容耦合、变压器耦合的各级静态工作点独立，分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。分析方法与前述的单级放大电路的方法相同。这里只对直接耦合电路进行这里只对直接耦合电路进行静态分析静态分析上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管BEQ1BBQ1BB

10、URIV 由由得得BBEQ1BBBQ1RUVI BQ11CQ1II 在输入回路在输入回路令输入电压令输入电压ui= =0RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_CEQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管C1BQ2CQ1CCCEQ1)(RIIVU EEQ2BEQ2CEQ1RIUU BQ22EQ2)1(II 联立求解可得联立求解可得 、 、BQ2ICQ2IEQ2I在一、二级之间在一、二级之间RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_C

11、EQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管EEQ2C2OCQ2CCCEQ2)(RIRIIVU LOEEQ2CEQ2RIRIU 联立求解可得联立求解可得 、CEQ2UOI在输出回路在输出回路RC1RC2T2RB_ui+VCCRL+_uO+VBBT1+_BQ1IBEQ1U+_CEQ1U+_CEQ2UBQ2ICQ2ICQ1IOIEREQ2I+BEQ2U_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管2. 多级放大电路的动态分析多级放大电路的动态分析(1) 多级放大电路的电压放大倍数多级放大电路的电压放大倍数 RSRo1Ri1

12、Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管ioUUAu -1ooo2o3o1o2io1nnUUUUUUUU RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-

13、1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管因为因为 ui2=uo1， ui3=uo2， uin=uon-1故故nnuUUUUUUUUAioi3o3i2o2i1o1 unuuuAAAA 321RSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管放大倍数的另一种表示方法放大倍数的另一种表示方法unuuuu

14、AAAAA 321即即Au(dB)=20lg| Au1|+20lg| Au2|+20lg| Au3|+ +20lg| Aun| 上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 输入电阻输入电阻(3) 输出电阻输出电阻 nRRoo i1iRR RiRoRSRo1Ri1Ro2Rin+_uo1+_+_+_ui+_+_uoRL+_+_第第1 级级信信 号号 源源输输入入级级中中间间放放大大级级输输出出级级第第2级级第第 n-1 级级第第n 级级+_uSui2Ri2uo2ui n-1Rin-1Ron-1uon-1uinRon上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管多级放大电路动态分析时应注意的两

15、个问题多级放大电路动态分析时应注意的两个问题a. 第第i级放大电路的输入电阻应视为第级放大电路的输入电阻应视为第i-1级放大电路级放大电路的负载电阻的负载电阻b.第第i-1级级放大电路的输出电阻应视为放大电路的输出电阻应视为第第i级放大电路的级放大电路的信号源内阻信号源内阻上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管 例例 试写出图示放大电路的电压放大倍数试写出图示放大电路的电压放大倍数Au、输入输入电阻电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro的表达式的表达式。T2_ui+VCC+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1R上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管 解解 由图可知，放大电路是由两级

16、放大电路组成。由图可知，放大电路是由两级放大电路组成。第一级共射极放大电路，第二级共集电极放大电路。第一级共射极放大电路，第二级共集电极放大电路。RiRi2RoRo1T2_ui+VCC+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1R上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(1) 求电压放大倍数求电压放大倍数由于由于E11be1BL11)1()1(RrRR io11UUAu LE22be2i2/)1(RRrR +VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_i2C1L1/ RRR 式中式中上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管L22

17、be2L22)1()1(RrR i2o2UUAu L22be2L22)1()1(RrR E11be1BL11)1()1(RrRR 21uuuAAA 故故+VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_u2u1uAAA LE2L2/ RRR 式中式中上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 求输入电阻求输入电阻RiE11be1Bi)1(RrRR +VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(3) 求输出电阻求输出电阻Ro2o1b

18、e2E2o1/ RrRRC1o1RR 式中式中+VCCT2_ui+_uO+VBBT1E2RE1RLRBRC1RRiRi2RoRo1uO1+_ui2+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管任务任务5 放大电路中的反馈放大电路中的反馈活动活动1： 反馈的基本概念及类型反馈的基本概念及类型工厂工厂用户用户销售员销售员信息员信息员实际问题举例实际问题举例上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管1. 反馈的基本概念反馈的基本概念直流电流负反馈电路直流电流负反馈电路反馈过程反馈过程输出电流输出电流ICQ发生变化发生变化在在RE上产生压降上产生压降UEQ ICQ RE的的变化变化TVCC+RB1

19、I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反馈网络上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管使放大元件的使放大元件的输输入入UBE产生变化产生变化抑制输出电流抑制输出电流ICQ的变化的变化直流电流负反馈可直流电流负反馈可以稳定输出电流以稳定输出电流ICQTVCC+RB1I+_UB_RB2RCREICIEIB+UE输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反馈网络上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管以影响放大电路性能。以影响放大电路性能。反馈的定义反馈的定义把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，把放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或

20、全部，经过反馈网络，经过反馈网络，返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），返送到输入回路一个反馈量（电压或电流），反馈量与原来的外加输入量进行比较，反馈量与原来的外加输入量进行比较，得到一个得到一个净输入量净输入量加到某一放大器件的加到某一放大器件的真正的输入端，真正的输入端，上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管双极型晶体管双极型晶体管 B、E双极型晶体管组成的差分放大电路双极型晶体管组成的差分放大电路 B1、B2运算放大器运算放大器 同相、反相输入端同相、反相输入端放大元件的输入端放大元件的输入端上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络A.

21、F.Xo.+XidXiXf.反馈信号反馈信号输入信号输入信号输出信号输出信号净输入信号净输入信号比较环节比较环节X电压或电流信号电压或电流信号图中图中反馈电路方框图反馈电路方框图上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管开环放大电路开环放大电路闭环放大电路闭环放大电路闭合环路闭合环路基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管图中图中开环增益开环增益A=Xo/Xid闭环增益闭环增益Af=Xo/Xi反馈系数反馈系数F=Xf/Xo净输入信号净输入信号Xid=XiXf2. 负反馈放大电路的一般表达式负反馈放大电路的一般表达式+

22、A.F.Xo.+XidXiXf._方框图方框图上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管由以上各式得由以上各式得将将 Xf=FXo 代入上式得代入上式得Xo=A(XiXf) Xo=AXi1+AF 闭环增益闭环增益Af=XoXiA1+AF =Xo=A(XiFXo)AF环路增益环路增益 +A.F.Xo.+XidXiXf._上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管在图示电路中在图示电路中环路增益环路增益AF 的意义的意义Xo=A Xid Xf=AF Xid 即反馈信号是净输入信号的即反馈信号是净输入信号的AF倍倍 +A.F.Xo.+XidXiXf._上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管

23、即即 电路的闭环放大倍数是电路的闭环放大倍数是开环放大倍数的开环放大倍数的1/(1+AF)倍倍。D=1+AF 称为反馈深度称为反馈深度Af=A1+AF 负反馈放大电路的放大倍数的一般表达式负反馈放大电路的放大倍数的一般表达式中频时中频时Af=11+AF上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管a. 放大倍数下降的原因放大倍数下降的原因Xf=FXo= FAXid Xid=Xi1+AF 即引入负反馈之后，电路的净输入信号降为原输即引入负反馈之后，电路的净输入信号降为原输入信号的入信号的1/(1+AF) 。由于由于Xid=XiXf故故上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管b. 对负反馈放大电

24、路放大倍数的一般表达式讨论对负反馈放大电路放大倍数的一般表达式讨论 Af 1 时时1+AF 电路引入负反馈电路引入负反馈上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管Af Ab. 当当1 时时，称为深反馈。，称为深反馈。1+AF F1Af=A1+AF 此时此时闭环放大倍数闭环放大倍数Af只取决于反馈系数只取决于反馈系数Fa. 便于设计、分析和计算放大电路便于设计、分析和计算放大电路b. 提高了闭环放大倍数的稳定性提高了闭环放大倍数的稳定性主要特点主要特点上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管即电路没有输入，但仍有一定的输出。即电路没有输入，但仍有一定的输出。XoXi=A1+AF Af=e.

25、 当当=0 时时1+AF 上式成立的条件上式成立的条件Xi=0Xo 0电路产生了自激振荡电路产生了自激振荡上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管3交流反馈与直流反馈交流反馈与直流反馈(1) 直流反馈直流反馈反馈作用仅在直流通路中存在反馈作用仅在直流通路中存在直流通路直流通路反馈网络反馈网络T+ VCCRB1I+_UBQ_RB2RCREICQIEQIBQ+UEQ+_T+_+B1RB2R1CIuCR2CECEROuCCV 上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 交流反馈交流反馈 在交流通路中存在的反馈在交流通路中存在的反馈交流通路交流通路输入回路输入回路输出回路输出回路反馈网络反

26、馈网络+_T+_+B1RB2R1CIuCR2CEROuCCV IuCRTBR+_OuER上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(1) 正反馈正反馈反馈信号加强输入信号的作用，使反馈信号加强输入信号的作用，使净输入信号大于原输入信号。净输入信号大于原输入信号。4. 正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈往往把放大器转变为振荡器正反馈往往把放大器转变为振荡器反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 负反馈负反馈反馈信号削弱输入信号的作用，使反馈信号削弱输入信号的作用，使净输入信号小于原输入信号。净输入信号小于原输入

27、信号。负反馈改善放大电路的性能负反馈改善放大电路的性能负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。负反馈广泛应用于电子技术、自控等领域之中。基本放大电路基本放大电路A.F.Xo.+XidXiXf.上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管a. 在输入端加入对地瞬时极性为正的电压在输入端加入对地瞬时极性为正的电压uI。判断方法判断方法5. 瞬时极性法判断正负反馈瞬时极性法判断正负反馈 b. 根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压根据放大电路的工作原理，标出电路中各点电压 的的 瞬时极性。瞬时极性。c. 判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。判断反馈信号是增强还是削弱输入信号。A.F.+uIuI

28、duOuF反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管d. 反馈信号削弱了输入信号反馈信号削弱了输入信号(uId uI)为正反馈。为正反馈。 A.F.+uIuIduOuF反馈网络反馈网络基本放大电路基本放大电路上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管净输入信号小于输入信号，所以为负反馈。净输入信号小于输入信号，所以为负反馈。IFIIduuuu uI例例1 判断图示电路反馈判断图示电路反馈的极性。的极性。解解 假设假设uI的瞬时极性为正。的瞬时极性为正。即即uI0那么那么uO0uF0 uO+_R1R2+_+uFuIdFA上页上页下页下页返回返回晶体三极

29、管晶体三极管净输入信号大于输入信号，所以为正反馈。净输入信号大于输入信号，所以为正反馈。IFIIduuuu 例例2 判断图示电路反馈判断图示电路反馈的极性。的极性。解解假设假设 uI0那么那么uO0uF0时时uO0uF0uId=uI uF0时时uO0时时uO0uF0uId=uI uF0时时uO0削弱了输入信号削弱了输入信号负反馈负反馈反馈信号极性为负反馈信号极性为负RLSu+A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管c. 负反馈的组态判断负反馈的组态判断(a) 令令uO=0， iF 0，属电流反馈。属电流反馈。(b) iF 与与iI并联作用于运放

30、的输入回路，属并联反馈。并联作用于运放的输入回路，属并联反馈。电流并联负反馈电流并联负反馈+A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管稳定输出电流的机理稳定输出电流的机理d. 电流并联负反馈的作用电流并联负反馈的作用Io If Iid 稳定输出电流稳定输出电流Io +A+uOuI+R1R2IiIdiFiR3_iO上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管活动活动1功率放大电路概述功率放大电路概述1特点特点 (1) 要有尽可能大的输出功率要有尽可能大的输出功率 (2) 效率要高效率要高 (3) 非线性失真要小非线性失真要小 (4) 要加装散热和保

31、护装置要加装散热和保护装置 (5) 要用图解法分析要用图解法分析 任务任务6 功率放大电路功率放大电路上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管 2. 2. 功率放大电路的任务：功率放大电路的任务： 功率放大电路是多级放大电路的最后一级，其任功率放大电路是多级放大电路的最后一级，其任务是输出足够的功率，推动负载工作。功率放大务是输出足够的功率，推动负载工作。功率放大电路和电压放大电路都是利用三极管的放大作用电路和电压放大电路都是利用三极管的放大作用将信号放大，不同的是功率放大电路在信号失真将信号放大，不同的是功率放大电路在信号失真允许范围内，向负载提供尽可能大的信号功率。允许范围内，向负载提

32、供尽可能大的信号功率。即不但输出大的信号电压，还要输出大的信号电即不但输出大的信号电压，还要输出大的信号电流，以驱动负载工作，工作在大信号状态；而电流，以驱动负载工作，工作在大信号状态；而电压放大电路的目的是输出足够大的电压，工作在压放大电路的目的是输出足够大的电压，工作在小信号状态。小信号状态。 上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管3工作状态分类工作状态分类 (1) 甲类放大电路甲类放大电路 根据晶体管的静态工作点的位置不同分根据晶体管的静态工作点的位置不同分b. 能量转换效率低能量转换效率低特点特点 c. 放大管的导通角放大管的导通角 =2静态工作静态工作点位置点位置iC1ICQt

33、 =2 O2 集电极电集电极电流波形流波形大大 a. 静态功耗静态功耗CQCEQCIUP uCEiCOQA上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 乙类放大电路乙类放大电路 b. 能量转换效率高能量转换效率高c. 输出失真大输出失真大特点特点 d. 放大管的导通角放大管的导通角 =tiC22 = O3 集电极电集电极电流波形流波形 a. 静态功耗静态功耗0CQCEQC IUP静态工作静态工作点位置点位置uCEiCOQA上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(3) 甲乙类放大电路甲乙类放大电路 a. 静态功耗较小静态功耗较小b. 能量转换效率较高能量转换效率较高c. 输出失真较大

34、输出失真较大特点特点 d. 放大管的导通角放大管的导通角 2tiC32O3ICQ 0 时时T1导通导通T2截止截止输入信号输入信号ui输出信号输出信号uo电流电流io方向方向uoui+RLT1ui+_+VCC_iC1iC2T2VCCuo_A上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管c. ui 0 时时T2导通导通T1截止截止输入信号输入信号ui输出信号输出信号uo电流电流io方向方向uouiRLT1ui+_+VCC_T2VCCuo+_A上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管乙类互补推挽电路工作情况类互补推挽电路工作情况T1通通T2通通Uopp=2(VCC UCES)uCEQtiCOiC

35、uCEOUopp上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管2. 主要指标计算主要指标计算 (1) 输出功率输出功率 oooIUP omom21IU Lom22RU tUu sinomo 设设RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管L2CESCCom2)(RUVP L2CCom2RVP 当忽略三极管的饱和压降当忽略三极管的饱和压降UCES时时RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_当当Uom达到最大值达到最大值( (VCC UCES)时时上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(2) 电源供给的功率电源供给

36、的功率平均集电极电流平均集电极电流IC(A V)为为tiI d210C1C(AV) ttUR dsin210omL Lom1RU tRu d210Lo RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管两个电源供给的总电源功率两个电源供给的总电源功率 CCCV2IVP LomCC2RUV (3) 能量转换效率能量转换效率 VoPP LCComL2om221RVURU CCom4VU RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管%5 .784m CCom4VU 当当CComVU 时时

37、RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管(4) 晶体管的耗散功率晶体管的耗散功率oVTPPP 021ddomCCLomT UVRUP令令L2omLomCC212RURUV CCCCom64. 02VVU RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管最大管耗为最大管耗为 omL2CC2Tm4 . 02PRVP 即当输出电压幅值为即当输出电压幅值为 CCom2VU 晶体管的管耗最大晶体管的管耗最大每只管子的最大管耗为每只管子的最大管耗为 omTm2Tm12 . 0PPP RL

38、T1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管例例 电路如图所示，已知电源电压电路如图所示，已知电源电压VCC=15V，RL=8W W。输入信号是正弦输入信号是正弦波。问：波。问：(a) 假设假设 UCES=0 V时，负载可时，负载可能得到的最大输出功率和能量能得到的最大输出功率和能量转换效率最大值分别是多少？转换效率最大值分别是多少？(b) 当输入信号当输入信号ui=10sin t V时，求此时负载得到的功率时，求此时负载得到的功率和能量转换效率。和能量转换效率。RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页

39、返回返回晶体三极管晶体三极管W06.14W8215212L2CCom RVP%5 .784m 解解 (a) RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_(b) 对每半个周期来说，电对每半个周期来说，电路可等效为共集电极电路，路可等效为共集电极电路，所以所以Au1上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管W25. 6W8210212L2omom RUP%33.521541014. 34CComVOm VUPP uo=ui=10sin tUom=10 V故故上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管当当ui小于晶体管的死区电压小于晶体管的死区电压时，时，T1、T2都截止。都截止

40、。3. 电路存在的主要缺陷电路存在的主要缺陷a. 产生产生失真的原因失真的原因晶体管存在死区电压晶体管存在死区电压b. 失真的现象失真的现象输出电流出现一段输出电流出现一段“死区死区”RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_存在交越失真存在交越失真上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管OtiCiBuBEOuitO交越失真交越失真在两个管子交替工作区域出在两个管子交替工作区域出现的失真称为现的失真称为交越失真交越失真输入信号输入信号输出信号输出信号交越失真的产生交越失真的产生上页上页下页下页返回返回晶体三极管晶体三极管4. 克服交越失真的常用方法克服交越失真的常用方法给功率管（给功率管