信号与系统：第二章 模拟集成基本单元电路基础

1、例1： 扩音系统执行机构功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 功率放大电压放大信号提取7/9/20221北京航空航天大学202教研室例2：温度控制R1-R3:标准电阻Ua : 基准电压Rt :热敏电阻A：电压放大器RtTUO室温T 温度调节过程UbUO1R1aR2uo+R3Rt 功 放b温控室A+-uo1加热元件7/9/20222北京航空航天大学202教研室2.5 乙类推挽输出级 电路与功率放大器2.5.1 乙类推挽输出级的工作原理7/9/20223北京航空航天大学202教研室 工作原理（设vi为正弦波）电路的结构特点：vi-

2、VEET1T2vo+VCCRLiL1. 由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。2. 双电源供电。3. 输入输出端不加隔直电容。7/9/20224北京航空航天大学202教研室ic1ic2动态分析：vi 0VT1截止，T2导通vi 0VT1导通，T2截止iL= ic1 ;vi-VEET1T2vo+VEERLiLiL=ic2T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。因此，不需要隔直电容。静态分析：ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0V7/9/20225北京航空航天大学202教研室vi-VEET1T2vo+VCCRLiLuiuououo tttt交

3、越失真：输入信号 ui在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。交越失真死区电压7/9/20226北京航空航天大学202教研室vi-VEET1T2vo+VCCRLiL(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零；(2) 每管导通时间等于半个周期 ； (3) 存在交越失真。 乙类放大的特点：7/9/20227北京航空航天大学202教研室减小交越失真的方法：为T1，T2提供较小的初始静态偏置电流用D1，D2为T1，T2提供偏置电压，可知如果D1，D2和T1，T2的发射结参数相同则ID1=ID2=IE1=IE2这种电路称为甲乙类互补推挽放大器，因静态电流小，在输出功率，功耗和效率上与乙类十分相近7/9/

4、20228北京航空航天大学202教研室变压器耦合功率放大器：7/9/20229北京航空航天大学202教研室2.5.2 输出功率，管耗和效率的分析计算2.5.2.1 输出功率Po7/9/202210北京航空航天大学202教研室2.5.2.2 单管最大平均管耗设：最大管耗：7/9/202211北京航空航天大学202教研室2.5.2.3 直流电源供给的功率两个电源提供的总功率为：7/9/202212北京航空航天大学202教研室2.5.2.4 效率最大效率为：2.5.2.5 最大平均管耗与最大输出功率的关系可见只要选择功耗为输出功率五分之一的管子结论：乙类放大器效率很高，但存在交越失真7/9/2022

5、13北京航空航天大学202教研室2.5.2.6 最大可能管耗最大功耗：7/9/202214北京航空航天大学202教研室2.6 电流模电路基础2.6.1 电流模电路的一般概念 电流模电路是以电流作为参量来处理模拟信号的电路。2.6.2 跨导线性（TL）的基本概念由式:可知，跨导gm和集电极电流IC成线性关系7/9/202215北京航空航天大学202教研室2.6.3 跨导线性（TL）回路原理消去VT得：TL回路必须满足两个条件：（1）在TL回路中必须由偶数个正偏发射结（2）顺时针方向和逆时针方向得正偏结数量 必须相等。7/9/202216北京航空航天大学202教研室根据上面两个条件有：7/9/20

6、2217北京航空航天大学202教研室令：有：式中恰好是发射极电流密度，于是可以用最简明紧凑的形式来表达TL回路原理在含有偶数个正偏发射结、且顺时针方向结的数量与逆时针方向结的数量相等的闭环回路中，顺时针方向发射极电流密度之积等于逆时针方向发射极电流密度之积。7/9/202218北京航空航天大学202教研室考虑TL回路中发射区面积之比时：式中为发射区面积比例系数：7/9/202219北京航空航天大学202教研室2.6.4 由TL回路构成的基本电流模电路2.6.4.1 典型甲乙类推挽电流模单元7/9/202220北京航空航天大学202教研室当|iI|IB时，可以简化为：用输入电流分配系数来表示，则

7、：7/9/202221北京航空航天大学202教研室2.6.4.2 吉尔伯特电流增益单元及多级电流放大器差模输入电流：差模输出电流：差模电流增益：7/9/202222北京航空航天大学202教研室两级电流放大器差模电流增益：N级电流增益单元级联的总电流增益：7/9/202223北京航空航天大学202教研室一象限乘除器：7/9/202224北京航空航天大学202教研室两象限乘除器和可变增益电流放大器得到：7/9/202225北京航空航天大学202教研室上式表明，iod与乘积xIE成正比，可见图2.6.10所示电路为乘法器，因IE只能大于0，x可以从1到1，故它是两象限乘法器。差模输入电流为iId为：可得差模电流增益为Aid为：可见 Aid决定于TL回路中的差模输出对管偏流IE与输入对管偏流I之比，改变偏流I或IE即可改变Aid7/9/202226北京航空航天大学202教研室两级可变增益电流放大器：7/9/202227北京航空航天大学202教研室2.6.5 电流模电路的特点2.6.5.1 阻抗电平区别理想电流放大器应该具有零输入阻抗和无穷大输出阻抗。2.6.5.2 动态范围大在很低的电源电压下（0.71.5V）动态范围可达nAmA（甚至10pAmA）的数量级变化。2.6.5.3 速度快，频带宽频带宽度接近于fT2.6.5.4 传输特性非线性误差小，非线性失真小传输特性基本保持