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1第15章基本放大电路电子技术本章要求:1、掌握单管放大电路的基本概念与基本分析方法,包括静态分析和动态分析;2、了解多级放大电路、直流放大电路的工作原理。第十五章基本放大器15.2放大电路的静态分析15.3放大电路的动态分析15.4静态工作点的稳定15.6射极输出器15.5放大电路的频率特征15.1基本放大电路的组成15.7差动放大电路15.8互补对称功率放大电路电子技术2315.1基本放大电路的组成电子技术

放大电路主要用于放大微弱的电信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大。4共射极接法的基本交流放大电路:电子技术放大元件iC=iB,工作在放大区,要保证集电结反偏,发射结正偏。+VCCRCRLuo输出参考点RbC1输入uiTVBBC25共射放大电路组成使发射结正偏,并提供适当的静态工作点IB和UBE。+VCCRCRLTC1RbVBB基极电源与基极电阻电子技术C26电子技术RC+VCC集电极电源,为电路提供能量。并保证集电结反偏。RLC1VBBRbTC27共射放大电路集电极电阻,将变化的电流转变为变化的电压。Rb+VCCVBBRCC1C2TRL电子技术8耦合电容:电解电容,有极性,大小为10F~50F作用:隔直通交隔离输入输出与电路直流的联系,同时能使信号顺利输入输出。RC+VCC+RLuoC2TVBB+C1uiRb9Rb+VCCVBBRCC1C2TRL可以省去单电源供电电子技术10+VCCRCC1C2TRbRL单电源供电电子技术11uiiBiCuCEuo信号放大原理uo比ui幅度放大且相位相反电子技术1215.2放大电路的静态分析电子技术放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。

静态分析的任务是根据电路参数和三极管的特性确定静态值(直流值)UBE、IB、IC

和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。一、静态工作点——ui=0时电路的工作状态IB、IC、UCEui=0时由于电源的存在,电路中存在一组直流量。ICIEIB+UBE-+UCE-15.2.1用放大电路的直流通路确定静态值电子技术13由于(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点,所以称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB为什么要设置静态工作点?

放大电路建立正确的静态工作点,是为了使三极管工作在线性区,以保证信号不失真。电子技术1415二、静态工作点的估算

(无交流输入时电路的工作状态IB、IC、UBE、UCE)电子技术1、需先画出放大电路的直流通路直流通路的画法:Rb+VCCRCC1C2RL将电容开路。开路开路步骤:16(1)估算IB(UBE

0.7V)

电子技术Rb+VCCRCUBEIBRb称为偏置电阻,IB称为偏置电流。2、计算直流通路:17(2)估算UCE、IC电子技术Rb+VCCRCIC=IBICUCE18例:用估算法计算静态工作点。电子技术Rb+VCCRC已知:VCC=12V,RC=4K,Rb=300K,=37.5。解:UBE

0.7V请注意电路中IB和IC的数量级1915.2.2用图解法确定静态值电子技术1.静态工作点——ui=0时电路的工作状态Rb+VCCRCC1C2TIBIC0ICIE=IB+ICRL由于电源的存在IB0ui=0时无信号输入时20Rb+VCCRCC1C2TICUBEUCE(IC,UCE)(IB,UBE)RLIB电子技术静态工作点21(IB,UBE)和(IC,UCE)分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。IBUBEQIBUBEQUCEICICUCEIB电子技术22UCE=VCC–ICRC由估算法求出IB,IB对应的输出特性与直流负载线的交点就是静态工作点QVCCICUCEQIB静态UCE静态IC电子技术2.直流负载线23用图解法求静态值的步骤:电子技术1.给出晶体管的输出特性曲线组;2.作出直流负载线;3.由直流通路求出偏流IB;

画直流通路时,电容C1和C2可视作开路4.得出合适的静态工作点;5.找出静态值IC、UBE和UCE。24例:用图解法计算静态工作点。电子技术已知:VCC=12V,RC=4K,Rb=300K,=37.5。解:VCCIC(mA)UCE(V)QIB静态UCE静态IC80μA604020UCE=VCC–ICRCVCC/RC=12/4=3(mA)31261,539IC=1.5mAUCE=6V过(0,VCC/RC),(VCC,0)作直流负载线。直流负载线与IB的交点即为Q点。2515.3放大电路的动态分析电子技术放大电路的动态分析有两种基本方法:微变等效电路法和图解法。15.3.1微变等效电路法所谓放大电路的微变等效电路,就是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,也就是把晶体管线性化,等效为一个线性元件。线性化的条件,就是晶体管在小信号(微变量)情况下工作。26电子技术

当放大电路的输入信号电压很小时,就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。27iCiBiCuCEiCuCEiCuCEiBuBEuBEiB电子技术1、晶体管的微变等效电路

28++++icbecrceberce-u+bi+-beu晶体管的微变等效电路rce>105,忽略。电子技术29rbe的计算:由PN结的电流公式:(常温下)其中:rbb’=200Ω所以:电子技术302.放大电路的微变等效电路电子技术由晶体管的微变等效电路和放大电路的交流通路可得出放大电路的微变等效电路。31放大器的微变等效电路及动态参数计算(1)画出放大器的交流通路(2)将交流通路转化成微变等效电路计算放大倍数计算输入电阻计算输出电阻电子技术32短路短路置零(1)交流通路的画法:画交流通路时,电容Cb1、Cb2可视为短路,直流电源也可以认为是短路。电子技术33电子技术(2)画微变等效电路

把交流通路中的晶体管用它的微变等效电路来代替,即为放大电路的微变等效电路。343、电压放大倍数的计算电子技术uiuo共射极放大电路353、电压放大倍数的计算:负载电阻越小,放大倍数越小。电子技术负号表示输出电压u0与输入电压ui的相位相反。36电路的输入电阻越大,从信号源取得的电流越小,因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。根据输入电阻的定义:电子技术4、放大电路输入电阻的计算:37定义:当信号源有内阻时:由图知:所以:电子技术所以:根据定义:0+-RS电子技术5、输出电阻的计算:R0表明放大电路带负载的能力,R0大,则带负载能力差,通常希望R0低些为好。39例.1共射放大电路如图所示。设:VCC=12V,Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=3kΩ,BJT的b

=60。1、试求电路的静态工作点Q。解:电子技术Rb+VCCRC402、估算电路的电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解:画微变等效电路Ri=rbe//Rb≈rbe=861ΩRo=Rc=3kΩ4115.3.2图解法电子技术1.交流负载线交流负载线反映动态时电流ic和电压uce的变化关系。交流负载线的作法:①斜率为-1/R'L。(R'L=RL∥Rc

)②经过Q点。

uce=-ic(RC//RL)=-icRL或ic=(-1/RL)uce42ICUCEVCCQIB交流负载线直流负载线①斜率为-1/R'L。(R'L=RL∥Rc

)②经过Q点。

注意:(1)交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。

(2)空载时,交流负载线与直流负载线重合。电子技术43uiiBiCuCEuo各点波形uo比ui幅度放大且相位相反2.图解分析电子技术44uBE/ViB/A0.7V30QuituBE/VtiBIBQ交流负载线uCE/ViC/mA4123iB=10A20304050605Q6QQ6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuceOOOOOO电子技术输入信号电压ui和输出电压u0相位相反。(1)交流信号的传输45(2)放大电路中的电压和电流都含有直流分量和交流分量,即:由于电容的隔直作用,只有交流分量uce能通过电容构成输出电压uo(3)输出uo与输入ui相比,幅度被放大了,频率不变,但相位相反。uituBEtiBtiCtuCEtuot电子技术46iCuCEuo可输出的最大不失真信号(1)合适的静态工作点ib3.非线性失真:电子技术47电子技术定义:由于静态工作点不合适或者信号太大使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围。这种失真称为非线性失真。(1).“Q”过低引起截止失真OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBuiuCEiCictOOiCOtuCEQuce48NPN管:顶部失真为截止失真。PNP管:底部失真为截止失真。不发生截止失真的条件:IBQ>Ibm。电子技术改进方法:应适当提高“Q”点,即降低Rb,增大Ib.49(2).“Q”过高引起饱和失真ICS集电极临界饱和电流NPN管:

底部失真为饱和失真。PNP管:顶部失真为饱和失真。IBS—基极临界饱和电流。不接负载时,交、直流负载线重合,V

CC=VCC不发生饱和失真的条件:IBQ+IbmIBSuCEiCtOOiCO

tuCEQV

CC电子技术50选择工作点的原则:

1、为获得最大输出,“Q”可设在交流负载线中点。改进方法:适当降低“Q”点,即增大Rb,减小Ib.电子技术2、输入信号ui的幅值不能太大,避免放大电路的工作范围超出特性曲线的线性范围。51

若输出电压的波形出现如下失真,是截止还是饱和失真?应调节哪个元件?如何调节?解:为饱和失真。(底部削平)

Q点过高。应降低Q点,即减小IB,

IB

≈VCC/Rb

所以:应增大Rb。例:电子技术5215.4静态工作点的稳定电子技术一、固定偏置电路当Rb选定后,IB也就固定不变。缺点:当温度发生变化时,将引起静态工作点的变动。T变UBEICBO变IC变Q变1、温度对UBE的影响iBuBE25ºC50ºCTUBEIBIC电子技术532、温度对值及ICEO的影响T、ICEOICiCuCEQQ´温度上升时,输出特性曲线上移,造成Q点上移。总之:TIC电子技术54I1I2IB选I2=(5~10)IB∴I1I2ICIE(1)结构及工作原理Ce二、分压式偏置放大电路电子技术发射极电阻RE起自动稳定静态工作点的作用,一般地,RE越大,稳定性能越好,但电压放大倍数会降低。55Ce静态工作点稳定过程:TUBEICICIEUE

UBE=UB-UE=UB-IE

ReUB稳定IB由输入特性曲线I1I2IBICIE电子技术56(2)直流通道及静态工作点估算:IB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReICIE=UE/Re

=(UB-UBE)/Re

电容开路,画出直流通道电子技术57

将电容短路,直流电源短路,画出电路的交流小信号等效电路iii++++ebbciRiRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRicbi电子技术(3)动态分析:

++++ebbciRiRb1berRuoC+-LRi-+ub2RRicbi电子技术60

=100,RS=1k,RB1=62k,RB2=20k,RC=3k,RE=1.5k,RL=5.6k,VCC=15V。求:“Q”,Au,Ri,Ro。1)求“Q”+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo[解]例1电子技术61+VCCRCC1C2RLRE+CE++RB1RB2RS+us+uo2)求Au,Ri,Ro,

AusRo=RC=3k电子技术62例2:如果没有射极旁路电容呢?

对下图进行静态和动态分析1、静态分析求Q点(IBQ、ICQ

、UCEQ)求法:画出直流通路求解电子技术63电子技术+VCCRCRERB1RB2+UBEQ

IBQI2IEQICQ+UCEQ

I1选I2=(5~10)IB∴I1I264求AU、Ri、RO

(1).画出交流通路2、动态分析电子技术65(2).画出放大电路的微变等效电路电子技术66(3).计算Au电子技术“-”表示Uo和Ui反相。

Au的值比固定偏流放大电路小了。RL’=Rc||RL67(4).计算输入电阻电子技术(5).计算输出电阻Ro

Ro=uo/io

Us=0

RL=∞

Ro≈Rc

。RiRORi’68RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++例3:对如下电路进行静态和动态分析。解:(1)静态分析,画直流通路。RB1+UCCRCRB2RE2RE1电子技术已知:UCC=12V,RB1=60K,RB2=20K,β=50,RC=RL=6K,RE1=0.3K,RE2=2.7K69RB1+UCCRCRB2RE2RE1电子技术70(2)动态分析,画微变等效电路。RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++rbeRCRLRE1++电子技术71rbeRCRLRE1++电子技术72习题15.2.5判断下列电路能否正常放大输入信号电子技术73fOAum1.幅频特性和相频特性Au(f)—幅频特性(f)—相频特性0.707AumfOAuf

L

—下限截止频率

f

H

—上限截止频率

2.通频带(带宽)BW(BandWidth)BW=f

H

-

f

L

f

HfLfH15.5放大电路的频率特性电子技术频率特性(响应)——放大器的电压放大倍数与频率的关系743、放大电路的频率特性电子技术中频段:+VCCRCC1C2VRL++RB1RB2RSUS•C1、C2

可视为短路极间电容可视为开路低频段:极间电容视为开路耦合电容C1、C2

与电路中电阻串联容抗不能忽略电压放大倍数与频率无关,输出与输入电压反相。C1,C2

视为短路高频段:754、引入负反馈能扩展通频带BW无反馈时:BW=fH

fL

fH引入反馈后,fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可证明:fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)=(1+AF)fH

fHf

=(1+AF)BWBWf=fHf

fLf电子技术7615.6射极输出器电子技术射极输出器又称为共集电极放大电路

、射极跟随器++77IBIEUBEUCE15.6.1静态分析电子技术78交流通道及微变等效电路15.6.2动态分析电子技术791、电压放大倍数:

电子技术80电子技术2、输入电阻

813、输出电阻电子技术82射极输出器特点Au1

输入输出同相Ri

高Ro

低用途:电子技术1、放在多级放大器的输入端,提高整个放大器的输入电阻。---测量仪器2、放在多级放大器的输出端,减小整个放大器的输出电阻,带负载的能力较强。---运算放大器3、放在两级之间,起缓冲作用。83电压增益:输入电阻:输出电阻:共集共射二种组态的比较

电子技术84

=120,RB=300k,rbb=200,UBEQ=0.7V,RE=RL=Rs=1k,VCC=12V。求:“Q”,Au,Ri,Ro。IBQIEQ+C1RS+ui

–RERB+VCCC2RL+–+uo–+us[解]1)求“Q”IBQ=(VCC–

UBE)/

[RB

+

(1+

)

RE]=(12

0.7)/[300+1211]

27(A)IEQ

IBQ

=3.2(mA)UCEQ=VCC–

ICQ

RE

=12–3.21=8.8(V)例电子技术852)求Au,Ri,RoRbe=200+26/0.027

1.18(k)Ri=300//(1.18121)=51.2(k)RL=

1

//

1

=0.4(k)电子技术86+VCCRCC2C3RLRE+++RB1RB2RS+us+uoC1共基极放大电路电子技术87性能指标分析RiRiRoRo=RC特点:1.Au大小与共射电路相同。2.输入电阻小,Aus

小。RCRERS+usRL+uoRCRERS+usRLrBEioicieiiib

ib+ui电子技术多级放大器的分析•

前级的输出阻抗是后级的信号源阻抗•

后级的输入阻抗是前级的负载1.两级之间的相互影响2.电压放大倍数(以两级为例)注意:在算前级放大倍数时,要把后级的输入阻抗作为前级的负载!扩展到n级:88电子技术3.输入电阻4.输出电阻Ri=Ri(最前级)(一般情况下)Ro=Ro(最后级)(一般情况下)电子技术90例:1如图所示的两级电压放大电路,已知β1=β2=50,T1和T2均为3DG8D。计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V);

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.电子技术91解:

两级放大电路的静态值可分别计算。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.电子技术92第一级是射极输出器:第二级是分压式偏置电路电子技术

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.93电子技术

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.94RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–Ui.T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.电子技术95例:2如图所示的两级电压放大电路,已知β1=β2=50,T1和T2均为3DG8D。

RB1C1C2RE1+++–RC2C3CE+++24V+–T1T21M27k82k43k7.5k51010koU.Ui.(1)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。(2)求放大电路的输入电阻和输出电阻电子技术96(1)求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数第一级放大电路为射极输出器2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.电子技术R’L1=RE1||ri2注:后一级的输入电阻是前一级的负载97第二级放大电路为共发射极放大电路总电压放大倍数2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.电子技术98(2)

计算

r

i和r

0微变等效电路2bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.电子技术99

由微变等效电路可知,放大电路的输入电阻

ri等于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器,它的输入电阻ri1与负载有关,而射极输出器的负载即是第二级输入电阻

ri2。电子技术1002bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.电子技术1012bI2cIrbe2RC2rbe1RB11bI1cIRE1+_+_+_Ui.oU.o1U.电子技术ri1021=60,2=100;rbe1=2k,rbe2=2.2k。求Au,Ri,Ro。例3:电子技术103[解]Ri2=R6//R7

//rbe2RL1=R3//Ri2AU=AU1•AU2Ri=Ri1=R1//R2

//

[rbe1+(1+1)R4]Ro=R8=4.7k电子技术一.多级放大器的耦合方式1.阻容耦合优点:

各级放大器静态工作点独立。

输出温度漂移比较小。缺点:

不适合放大缓慢变化的信号。

不便于作成集成电路。15.7差分放大电路电子技术1042.直接耦合优点:

各级放大器静态工作点相互影响。

输出温度漂移(零点漂移)严重。第一级的零点漂移对电路输出影响最大。缺点:

可放大缓慢变化的信号。

电路中无电容,便于集成化。电子技术105106零点漂移的危害:直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时,可能淹没有效信号电压,无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。电子技术引起零点漂移的原因:

晶体管参数随温度的变化、电源电压的波动、电路元器件参数的变化

温度的影响最严重,零点漂移也成为温度漂移107抑制零点漂移的方法:1)采用恒温措施,使晶体管工作温度稳定。需要恒温室或槽,因此设备复杂,成本高。2)采用温度补偿法。就是在电路中用热敏元件或二极管(或晶体管的发射结)来与工作管的温度特性互相补偿。最有效的方法是设计特殊形式的放大电路,用特性相同的两个管子来提供输出,使它们的零点漂移相互抵消。这就是“差动放大电路”的设计思想。3)采用直流负反馈稳定静态工作点。4)各级之间采用阻容耦合。电子技术差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。108差分放大电路结构电子技术

特点:结构对称

a.两只完全相同的管子;

b.两个输入端,两个输出端;

c.元件参数对称;作用:有效抑制零点漂移.15.7.1差分放大电路的静态分析

1.静态工作点的计算:

RbIB+UBE+IReRe=VEE电子技术因为IB

和UBE

较小iBiReiEUo=UC1-UC2

=0当ui1

=

ui2

=0时,当温度变化时:UC1=UC2设T

ic1,ic2uc1

,uc2

uo=uc1-uc2=02、零点漂移的抑制电子技术111(1)共模输入ui1=ui2=uicuo=uo1-uo2=015.7.2动态分析电子技术(2)差模输入ui1=-ui2(3)比较输入Au=0u0=Au(ui1-ui2)(1)加入差模信号

ui1=-ui2=uid/2,

所以,Re对差模信号不起作用,Re对差模信号相当于短路。若ui1,ui2ib1,ib2ie1,ie2iRe不变

uE不变

uic=0。电子技术112①求差模电压放大倍数:

因为ui1=-ui2设ui1,ui2

uo1,uo2。电路对称│uo1│=│uo2│

uo=uo1–uo2=2uo1

差模电压放大倍数电子技术113②差模输入电阻③输出电阻114电子技术(2)加入共模信号

ui1=ui2=uic,

uid=0。设ui1,ui2

uo1,uo2。因ui1=ui2,

uo1=uo2uo=0(理想化)。共模电压放大倍数电子技术115差分放大器的输入输出方式

差动放大器共有四种输入输出方式:

1.双端输入、双端输出(双入双出)

2.双端输入、单端输出(双入单出)

3.单端输入、双端输出(单入双出)

4.单端输入、单端输出(单入单出)主要讨论的问题有:

差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻电子技术1161.双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数

(2)共模电压放大倍数(3)差模输入电阻(4)输出电阻电子技术1172.双端输入单端输出

这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数

(2)差模输入电阻(3)输出电阻电子技术118(4)共模电压放大倍数

ui1=ui2=uic,

设ui1,ui2

ie1,ie1。

iRe(=2ie1)画出共模等效电路电子技术119求共模电压放大倍数:电子技术120

3.单端输入双端输出

单端输入等效双端输入:

因为Re>>从T2发射极看进去的等效电阻,故Re可视为开路,于是有ui1=-ui2=ui/2

计算同双端输入双端输出:电子技术1214.单端输入单端输出

注意放大倍数的正负号:设从T1的基极输入信号,如果从uo1

输出为负号;从uo2

输出为正号。

计算同双入单出:

电子技术122

(1)差模电压放大倍数

与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:

差分放大器动态参数计算总结

双端输出时:

单端输出时:

(2)共模电压放大倍数

与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:

双端输出时:

单端输出时:电子技术123

(3)差模输入电阻

不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。

单端输出时,

双端输出时,

(4)输出电阻电子技术124(5)共模抑制比

共模抑制比KCMR是差分放大器的一个重要指标。,或

双端输出时KCMR可认为等于无穷大,单端输出时共模抑制比:电子技术125126共模抑制比全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。KCMR越大,说明差放分辨差模信号的能力越强,而抑制共模信号的能力越强。

对于双端输出电路,一方面使电路参数尽量对称,另一方面尽可能加大共模抑制电阻RE;对于单端输出电路,主要的方法是加强RE的作用。电子技术127差分电路1.主要特点:放大差模信号,抑制共模信号(克服零点漂移)2.四种输入、输出方式比较:输入输出方式差模uid共模uic差模电压放大倍数Aud差模Rid差模

Rod共模抑制比KCMR双入双出uid

=uiuic=0单入双出uid

=uiuic=0双入单出uid

=uiuic=ui/2单入单出uid

=uiuic=ui/2很小电子技术例:扩音系统实际负载什么是功率放大器?

在电子系统中,模拟信号被放大后,往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器15.8互补对称功率放大电路功率放大电压放大信号提取电子技术128一.功放电路的特点(2)功放电路中电流、电压要求都比较大,必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM

、UCEM

PCM

。ICMPCMUCEM(1)输出功率Po尽可能大Icuce电子技术129(3)电流、电压信号比较大,必须注意防止波形失真。(4)电源提供的能量应尽可能多地转换给负载,尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率()。Po:负载上得到的交流信号功率。PE:电源提供的直流功率。(5)功放管散热和保护问题电子技术130131电子技术二、共发射极放大电路的效率问题+VCCRLC1+RBuce=uouCE

iCO

tiCO

QIcmUcem设“Q”设置在交流负载线中点

要想PO大,就要使功率三角形的面积大,即必须使Vom

和Iom

都要大。最大输出功率:132三、放大电路的工作状态甲类(=2)tiCO

Icm2ICQtiCO

Icm2ICQ乙类(=)tiCO

IcmICQ2甲乙类(

<<2)电子技术133QuCE

iCO

tiCO

QQ乙类工作状态失真大,静态电流为零,管耗小,效率高。甲乙类工作状态失真大,静态电流小,管耗小,效率较高。甲类工作状态失真小,静态电流大,管耗大,效率低。电子技术13415.8.2互补对称放大电路电子技术1、无输出变压器OTL

(OutputTransformerless)的互补对称放大电路互补对称:电路中采用两个晶体管:NPN、PNP各一支;两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。

工作原理(设ui为正弦波)ic1ic2

静态时:ui=0Vic1、ic2均=0(乙类工作状态)

uo=0V动态时:ui

0VT1截止,T2导通ui>0VT1导通,T2截止iL=ic1

;iL=ic2T1、T2两个管子交替工作,在负载上得到完整的正弦波。电子技术135输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压电子技术136tuo交越失真uit存在交越失真乙类互补对称功放的缺点当输入电压小于死区电压时,三极管截止,引起

交越失真。克服交越失真思路:提高静态工作点,电路工作于甲乙类状态。电子技术137

静态时:

T1、T2两管发射结电压分别为二极管D1、D2的正向导通压降,致使两管均处于微弱导通状态——甲乙类工作状态动态时:设ui加入正弦信号。正半周T2截止,T1基极电位进一步提高,进入良好的导通状态;负半周T1截止,T2

基极电位进一步降低,进入良好的导通状态。电路中增加R1、D1、D2、R2支路基本原理

甲乙类互补对称功率放大电路a.甲乙类双电源互补对称电路电子技术138uB1tUTtiBIBQ波形关系:ICQiCuBEiBib特点:存在较小的静态电流ICQ、IBQ。每管导通时间大于半个周期,基本不失真。iCQuceVCC/ReVCCIBQ电子技术139基本原理.单电源供电;.输出加有大电容。静态偏置b.甲乙类单电源互补对称电路调整RW阻值的大小,可使此时电容上电压电子技术140电路中增加复合管增加复合管的目的:扩大电流的驱动能力。1

2晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。复合NPN型复合PNP型142ib1(1+1)

ib1(1+1)(1+2)ib1=(1+1+2+12)ib1

1

2

rbe=rbe1+(1+1)rbe22(1+1)ib11ib1ibicie(1+2+12)ib1V1V2复合管(达林顿管)电子技术143V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPPNPV1V2NPN+PNPNPNV1V2PNP+NPNPNP电子技术复合管类型:144构成复合管的规则:1)B1为

B,C1或E1接B2

,C2、E2为

C或E;2)

应保证发射结正偏,集电结反偏;3)

复合管类型与第一只管子相同。电子技术145V1、V3—NPNV2、V4—PNPR3、R5—

穿透电流泄放电阻准互补对称电路复合管互补对称电路举例RLRPV4+VCCV5V1V2R2RB1RB2+uo+ui+++V6V7V8EUB3R1R5R3IC8RE1RE2R4V3UB8电子技术146电路组成及工作原理RLV1V2+VCC+ui+uoVEEui>0V1导通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2导通V1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0V1、V2截止2、无输出电容(OCL)(OutputCapacitorless)的互补对称放大电路电子技术为了避免产生交越失真,工作于甲乙类状态。

带复合管的OCL互补输出功放电路:

T1:电压推动级(前置级)

T2、R1、R2:UBE扩大电路

T3、T4、T5、T6:复合管构成互补对称功放

输出级中的T4、T6均为NPN型晶体管,两者特性容易对称。

合理选择R1、R2,b3、b5间可得到UBE2任意倍的电压。电子技术147148

LM386集成功放及其应用1.典型应用参数:直流电源:412V额定功率:660mW带宽:300kHz输入阻抗:50k12348765引脚图15.8.3集成功率放大器电子技术149内部电路1.8开路时,

Au=20(负反馈最强)1.8

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