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文档简介
第2章交流放大电路2.1共发射极放大电路2.2静态工作点的稳定*2.4多级放大电路2.3共集电极放大电路2.6功率放大电路2.7场效应管放大电路****2.5差动放大电路问题1.什么是放大?2.放大电路的组成原则是什么?3.放大电路的基本组成,分析方法4.如何评价放大电路的性能5.放大电路的耦合方式放大的概念*放大的实质是用一个小的变化量去控制一个较大的变化*放大的对象都是变化量*放大电路放大的本质是能量的控制与转换*放大电路的基本特征是功率放大扩音机话筒扬声器
ii信号源放大器负载io
++uoui2.1.1放大电路的基本概念
将微弱电信号进行放大,使接在放大电路输出端负载上得到的输出信号,与输入端所加信号源信号的变化规律相同,而输出信号的幅度和功率比输入信号大得多。1.放大电路的功能如:扩音机能够将较小的声音信号放大到足以推动扬声器工作。2.放大电路的组成框图3.放大电路的分类第6章交流放大电路2.1共发射极放大电路按频率分:低频;高频;宽带按接法分:共射;共集;共基按功能分:电压放大;
功率放大2.14.放大电路的主要性能指标(1)电压放大倍数(2)电流放大倍数(4)输入电阻(5)输出电阻(去掉负载)(6)通频带(3)功率放大倍数AP=Po/Pi=Au·
Ai(7)失真(非线性失真、频率失真)ri
=+–放大器riroRLro
=负载信号源放大器++––2.1+–放大器riroRL信号源负载+–这个参数是多少?2.1.2
基本放大电路的工作原理1.放大电路组成的原则为了不失真的放大交流电压信号,必须给放大电路设置 合适的静态工作点;在输入回路加入输入信号ui
应能引起uBE
的变化,从而引起基极电流iB
和集电极电流iC
的变化;输出回路的接法应当将集电极电流的变化,尽可能多地转化为电压的变化送到输出端的负载RL中去。不同符号的意义静态值:IBICIE
UBE
UCE交流有效值:Ib
Ic
Ie
Ube
Uce交流瞬时值:ib
ic
ie
ube
uce交直流总量:iB
iC
iE
uBE
uCE2.12.放大电路的组成RB
RC
T+UCC简单画法CEBUBBUCC省去一个直流电源共发射极接法放大电路RCRBT2.1RLRSuS+–3.放大电路中各元件的作用+UCCRBRCT耦合电容偏置电阻集电极负载电阻直流电源—提供能量—将放大的电流变成电压—提供静态工作点C2uo+C1ui+++––负载信号源放大器—提供信号通路;阻隔直流通路2.1负载信号源放大器在放大器内部(C1,C2之间)各电压电流均为直流+交流;在放大器外部(C1左边,C2右边)输入、输出电压只有交流。uo++UCCRBRCC2TC1ui+++––RLRSuS+–+–uBE
+–uCEiB
iC
4.放大电路的工作原理uBE
ube
UBE
tiB
ib
IB
tuCE
uce
UCEtuS
tuotiC
ic
IC
t2.1三极管不导通0iB/µAuBE/V604020006040200.580.60.62IBUBEttiBib
ib=
iB
=iB
–IB5.设置静态工作点的必要性ube=
uiuBE/VuiQQ1Q2iB/µA设UBE=0.6V
ui
=0.02sin
tV
ube=
uBE
=uBE
–UBE设静态工作点2.12.1.3放大电路的静态分析
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工作点(直流量)UBE、IB、IC
和UCE。可用放大电路的直流通路来分析。放大电路没有输入信号(ui
=
0)时的工作状态称为静态。ui
=
0C1TRLRCRB+UCCC2++2.11.估算法画出直流通路UCE
=VCC
–
IC
RCIC=
IB硅管的UBE
约为0.6V锗管的UBE约为0.2V三极管的UBE可估计为RCICUCEUBERBIB+UCCIE+–+–Tui
=
0C1TRLRCRB+UCCC2++2.1静态分析时的晶体管模型IBβIBBECUBE+_ICRCRB+UCCUCE
=VCC
–
IC
RCIC=
IB硅管的UBE
约为0.6V锗管的UBE约为0.2V三极管的UBE可估计为
在同一坐标系中,作出三极管的输入特性和电源的伏安特性(直线),交点为IB和UBE的静态值(误差较大);
在同一坐标系中,作出三极管的输出特性和电源的伏安特性(直线),交点为IC和UCE的静态值。直流通路RCICUCEUBERBIB+UCCIE+–+–T+UCC+UCCTRCRBUCCICIBUCC+UCE–+UBE–2.图解法2.1例:在基本交流放大电路中,已知UCC=
12V,RC=
4k
,RB=280k
,试求静态值。
解:先估算IB
将方程UCE=UCC–
ICRC所表示的直线,画在三极管输出特性曲线的坐标平面上。
直线的两个端点N点:IC=UCC/
RC=
3mA,UCE=
0M点:IC=0,UCE=
UCC=
12V2.图解法2.160IB=0µA20µA40µA60µA80µA1231.524681012Q直流负载线求得静态值为:IC
=
1.5mA,UCE
=6V,IB
=
40µA利用图解法求解静态工作点IC/mAUCE
/VUCCMN静态工作点2.图解法2.13.静态工作点与电路参数的关系Q'(1)UCC和RC不变,RB增大为RB'IB'IB减小为IB,'20µA工作点Q向右下方移动60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012QIC/mAUCE
/VUCCM
N静态工作点20µA2.1(2)UCC和RB不变,RC增大为RC'IC减小为
IC,'N
工作点Q向左方移动Q'Q静态工作点M20µA60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012IC/mAUCE
/VUCC
N3.静态工作点与电路参数的关系2.1(3)RC和RB不变,UCC减小为UCC时'M'Q'N''工作点Q向左下方移动20µA60IB=0µA40µA60µA80µA1231.524681012IC/mAUCE
/VUCCM
N静态工作点QIB'3.静态工作点与电路参数的关系2.12.1.4放大电路的动态分析
放大电路有输入信号(ui
0)时的工作状态称为动态。放大器中各电压和电流都是直流分量和交流分量的叠加。2.1.4.1微变等效电路分析法分析步骤:1.画出放大电路的交流通路;2.画出三极管微变等效电路;3.画出放大电路的微变等效电路;4.利用放大电路的微变等效电路,进行动态分析,即求电压放大倍数、输入电阻ri、输出电阻ro。2.11.三极管的微变等效电路EBCicuceuberbe
ib
ib三极管微变等效电路的使用条件:(2)分析交流量:不能用于求静态值;(1)分析小信号(微变):信号较大时,参数将发生变化;(3)分析低频信号:200Hz~300kHz。icuceubeibCBET2.1交流通路RCRBicii+uo–TRLib+ui–RSuS+uce–+–C1,
C2对交流可视为短路;UCC
对交流可视为短路,据此画出放大电路的交流通路。2.交流通路因为交流电流通过UCC时,不产生交流压降。T++C1+UCCC2RCRB+uo–RLRSuS+–+ui–2.13.基本放大电路的微变等效电路riro+–+–rbe
EBCRCRLRBRS+–交流通路RCRBicii+uo–TRLib+ui–RSuS+uce–+–2.14.动态分析(1)电压放大倍数(2)输入电阻rbe
EBCriRCRLRBRS+–+–+–ro源电压放大倍数—输出与输入反相2.1(3)输出电阻输出电阻的概念
从放大器的输出端,可将放大器看作负载的信号源,输出电阻即是信号源的内阻。+–+–利用外加电源法,从输出端求受控源电路的等效电阻。首先将负载去掉,信号源除源,求得RLriRC+–RS放大器=0
bb4.动态分析2.1+–3.动态分析rbe
EBCRCRBRSro
由在rbe
中引起的电流为0,受控电流也为0,受控电流源视为开路。ro=RC
输出电阻(3)输出电阻=
02.1放大电路有输入信号(ui
0)时的工作状态称为动态。2.1.4.2图解法分析步骤:1.画出放大电路的交流通路;2.在输入特性上作图,确定uBE
和iB
的变化范围;3.在输出特性上作直流负载线(放大器输出端开路时)
或交流负载线(放大器输出端接负载时),根据iB的
变化范围,确定iC
和uCE的变化范围;4.求电压放大倍数 。2.1.4放大电路的动态分析2.1交流通路RCRBicii+uo–TRLib+ui–RSuS+uce–+–
根据C1,
C2对交流可视为短路;UCC
对交流可视为短路,画出交流通路。T++C1+UCCC2RCRB+uo–RLRSuS+–1.画交流通路因为交流电流通过UCC时,不产生交流压降。2.12.在输入特性上作图0uBE/VQ604020006040200.580.60.62IBUBEttiB
/µAiBibui
=
ubeuBE/ViB
/µAQ1Q2iB
的变化范围为20~60µA。2.1tUBE
/V00.6=uBE
=
UBE+ui=UBEUim
sin
t+=0.6
+
0.02sin
t(V)ube
uBE
波形的分解注意各种符号的不同含义+tui
/V00.02–
0.02(ube/V)Ubem直流分量交流分量交直流总量根据输入回路的KVL方程:可看成直流分量和交流分量的叠加。tuBE/V00.60.620.58ube
UBE
2.1输出端开路时交、直流负载线重合iC
/mAiC
/
mA0IB=40µA2060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icICUCEUcemuce
(uo)39uCE/VuCE/Vt电压放大倍数369Q2Q13.输出端开路时进行动态分析iC
的变化范围为0.75~2.25mA。uCE
的变化范围为3~9V。2.1iC
/mAiC
/
mA02060803Q1.5612N0Mt002.250.752.251.50.75icuce
(uo)39uCE/VuCE/Vt369Q2Q1接负载后,Uom减小,Au下降。Q
2空载输出电压交流负载线负载输出电压Q
1
uce=
–
ic
RL
利用作交流负载线4.输出端接负载时进行动态分析IB=40µA2.1(1)静态工作点偏高引起饱和失真5.用图解法分析非线性失真发生饱和失真iC
/mAiC
/mA020A40A80A123t00uce
(uo)
IB=60AuCE/VuCE
/VQQ2Q1uo波形61239N0M设静态值IB=60µAic正半周变平负半周变平2.1uBE/V0Q5ibui0tt0iB/µA(a)工作点偏低引起ib失真iB/µAuBE/V(2)工作点偏低引起截止失真t1t2t1t2在ube
负半周t1~t2区间内,uBE小于死区电压,iB=0。设静态值IB=5µAQ2Q15.用图解法分析非线性失真2.1(b)工作点偏低引起ic、uce(uo)失真0IB=5µA206080316t0020.750.75uce(uo)394000.250.25正半周变平t发生截止失真Q1Q2Q
iC
/mAiC
/mAuCE/VuCE/V设静态值IB=
5µAicuo
的波形(2)工作点偏低引起截止失真正半周变平2.1正半周变平(3)输入信号过大引起非线性失真tiC
/mAiC
/mA020A40A80A123t00uce
(uo)
IB=60AuCE/VuCE
/VQQ2Q161239N0M设静态值IB=
40µAuo波形ic5.用图解法分析非线性失真两边同时发生失真2.1放大电路的组成原则(1)为了不失真的放大交变电压信号,必须给放大电路设置合适的静态工作点。
(2)在输入回路加入ui
应能引起uBE
的变化,
从而引起iB和ic
的变化。(3)输出回路的接法应当使ic
尽可能多地流到负载RL中去,或者说应将集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端。课堂讨论题:下面各电路能否放大交流电压信号?VCCRCC1C2TRLuoui(a)图(a)中,没有设置静态偏置,不能放大。RBVCCRCC1C2TRLuouiEB(b)图(b)中,有静态偏置,但ui被EB短路,不能引起iB的变化,所以不能放大。VCCC2TRLuouiRB(c)C1图(c)中,有静态偏置,有变化的iB和ic,但因没有RC
,不能把集电极电流的变化转化为电压的变化送到输出端,所以不能放大交流电压信号。VCCC2TRLuouiRB10K(d)C1RC100K因为
iB>>iC
,三极管工作在饱和区,所以不能放大。UCE/VUCE/VICEO40µAQQ2040µAIB=
02060608012332125
C60
C2.2工作点稳定的放大电路2.2.1温度对静态工作点的影响ICEO温度升高引起ICEO和
增加而IC=
IB
+
ICEO,所以温度升高时将引起IC
增加。
工作点上移,靠近饱和区。IC/mAIC/mA固定不变,在基本交流放大电路中,00IB=
02.22.2.2分压式偏置电路1.电路的组成RB2CE++UCCRCC1C2TRL++RB1uoRSuS+–+–ui+–
与基本放大电路相比,增加了三个元件:RB2、RE、CE。2.稳定静态工作点的原理VBIBI1I2由
UBE=VB–VE,有调整过程温度升高
IC
IE
VE
UBE
IB
IC
设电路满足I1>>
IB,
I2>>
IB,有基极电位基本不变这种稳定静态工作点的作用,称为直流负反馈RE2.23.静态分析+UCCRCTRB1RB2RE12V30k
10k
2.2k
4k
(2)用估算法求静态值IB、IC
和UCE。
(1)画出直流通路;UCE=UCC–ICRC–IERE解:UCEVBIBICIE+–例:已知:
=
50,UBE=0.6V,求静态值。=UCC–IC(
RC+RE)=12
–1.09
(
4+2.2)=5.24V2.2ro=RC4.动态分析(1)画出微变等效电路;(2)求、ri
、ro
。
rbe
EBCriRCRLRB1RS+–+–+–roRB2ri=RB1//RB2//rbe=
4
k
解:=30//10//1.52=1.26k
RL=4k
,
=
50,
IE=1.09mA。例:已知:若令RB=RB1//RB2,与基本放大电路的微变等效电路相同30k
10k
4k
4k
2.2求、ri
、ro
。
5.引入交流负反馈的计算
将发射极电阻分为两个电阻RE1和
RE2的串联,旁路电容CE与RE2并联,RB2CE++UCCRCC1C2TRL++RB1uo+–ui+–RE1RE2
这样即可减小负反馈对电压放大倍数的影响,又可保证静态工作点不变。2.25.引入交流负反馈的计算画出微变等效电路rbe
EBCriRCRLRB1+–+–roRB2RE1ri=RB1//RB2//[rbe+(1+
)RE1]ro=RC[rbe+(1+
)RE1]电压放大倍数减小,与相比,输入电阻增大。2.2RCC1C2TRLRB2RE+CE++RB1uoRSusVCC
分压偏置电路中,换一个大的三极管,问电路的静态值是否变化?电压放大倍数是否随着
成比例增加?思考:故,IC,UCE不变电压放大倍数不随
成比例增加
从发射极和地之间取输出电压,亦称为射极输出器。UCE=UCC–IEREIE
=(1+
)IB2.3共集电极放大电路2.3.1电路的组成+UCCTRBREIBUCEIE+–2.3.2静态分析画出直流通路+UCCC1C2TRL++RBuo+–ui+–RERSuS+–+15V150k
3k
3k
0.5k
=60=(1+60
)
43.24=2.64mA
=15
–2.643=7.08V例:2.3微变等效电路1.电压放大倍数2.输入电阻2.3.3动态分析
由图可见,输入回路与输出回路以集电极为公共点,故称为共集电极电路。ri=RB//[rbe+(1+
)RL]'>0:与同相接近
1:跟随变化,电路无电压放大作用,但能够放大功率。rbe
EBCriRLRB+–roRE+–RS+–[rbe+(1+
)RL]'2.33.输出电阻输出电阻式中RS=RS
//
RB
'RBrbe
RSREro
BCE•ro'+–输出电阻较小,阻值为几十
几百欧姆。
用外加电源法求等效电阻,重画微变等效电路输入电阻较大,阻值为几
几百千欧。电压放大倍数小,数值为0.9
0.99。2.32.3.3动态分析ri=RB//[rbe+(1+
)RL]'解:IE=2.64mA。例:已知:
=
60,150k
3k
3k
0.5k
rbe
EBCriRLRB+–roRE+–RS+–=150
//
[0.9+(1+60)
3//3
]
=
56.8k
与共发射极电路相比
2.3求:、ri
、ro
。
4.射极输出器的特点:(1)电压放大倍数小于1,但近似等于1。(2)输出电压与输入电压同相,具有跟随作用。(3)输入电阻高。(4)输出电阻低。2.3.4射极输出器的应用可用射极输出器作多级放大器的输入级、输出级或中间级。用射极输出器作输入级时,因其输入电阻高,可以减小放大电路对信号源的影响;作输出级时,利用它输出电阻低的特点,可以稳定输出电压,提高带负载能力;将射极输出器接在两级共发射级放大电路之间作为中间级,可以起阻抗变换作用,改善整个放大电路的性能。
2.32.4阻容耦合多级放大电路及其频率特性2.4.1多级放大电路及其耦合方式A1A2AnRLuiuouo1uo2
电压放大电路功率放大电路1.采用多级放大电路的必要性
—–提高放大倍数2.对级间耦合电路的要求3.级间耦合方式阻容耦合—交流电压放大电路变压器耦合—率放大电路光电耦合—较强的抗干扰能力直接耦合—集成电路(1)各级电路的静态工作点互不影响;(2)不失真地传输信号;(3)有效地传输信号—尽量减小在耦合电路上的损失。2.4以两级阻容耦合放大电路为例2.4.2阻容耦合多级放大电路的分析+‒RSRLuoRC1C2C1RB1uS++CERE1RB2+UCCT1T2++C3RB3RC2+‒1.分析方法(1)静态分析两级分别计算。(2)动态分析
ri=ri1
ro=ro2
电压放大倍数输入电阻输出电阻或
RL1=ri2'例:画出微变等效电路,求:,ri
,ro
12V3.9k
3.9k
300k
3.9k
30k
10k
2.2k
β1=50β2=40rbe1=1.6kΩrbe2=1kΩ2.4画出微变等效电路1.电压放大倍数2.输入电阻3.输出电阻+–+
–+
–RC1RB1rbe1RB2RC2RLrbe2RB3RS+–ri2=RB3//rbe2ro=ro2=RC2ri=ri1=RB1//RB2//rbe12.4画出微变等效电路1.电压放大倍数2.输入电阻3.输出电阻+–+
–+
–RC1RB1rbe1RB2RC2RLrbe2RB3RS+–ri2=RB3//rbe2ro=ro2=RC2ri=ri1=RB1//RB2//rbe1=
3.9
k
3.9k3.9k300k3.9k30k10kβ1=50,β2=401.6k1k=300//1kΩ
1kΩ=–24.87×(–78)=1939.9=30//10//1.6=1.32kΩ
2.4
实际的ui往往是含有不同频率分量的信号电压。此时,C1、C2和CE等大电容,三极管的结电容和负载的电容效应Co等,都会对不同的频率分量产生不同的容抗,造成电压放大倍数
的模和相位均随频率产生变化。2.4.2阻容耦合放大电路的频率特性单级放大电路的频率特性
放大电路放大倍数的幅值随频率变化的关系称为幅频特性;输出信号与输入信号的相位差
随频率变化的关系称为相频特性。C1TRLRCRB+UCCC2++CoCiuo
ui
+‒+‒2.4fLfH–90º–180º–270º中频段
高频段低频段通频带单级放大电路的频率特性通频带定义为fBW
=
fH
–fL2.4
ff00AuAu00.707Au02.5
差动放大电路直接耦合放大电路及其频率特性uoRC1RB1ui++UCCT2RE2RC2T1RB2–+–在集成电路中,通常采用直接耦合的多级放大电路。直接耦合:各级放大电路之间用导线直接相连。直接耦合放大电路具有较宽的通频带。fBW
=
0~f02.5ff00AuAu00.707Au02.5.1直接耦合放大电路的零点漂移+–V直接耦合放大电路ui=0+–uotuo0
利用测试电路,可测得放大电路
uo
的零点漂移。1.零点漂移
当输入信号ui=0时,输出电压
uo
常数,随时间呈现不规则的变化。2.零点漂移产生的原因3.抑制零点漂移的方法主要是温度变化引起的。(1)直流负反馈:减小温度变化对静态工作点的影响;(2)温度补偿:热敏元件补偿三极管参数随温度的变化;(3)差动放大电路:可有效地抑制零点漂移的电路形式。2.52.5.2差动放大电路的工作原理1.原理电路的组成2.抑制零点漂移的原理
由T1和T2为核心的两个共发射极电路组成。要求两个管子的特性和参数相同,两边的电路结构对称,因此静态工作点也相同。T↑→uo=VC1–VC2=0IB1↑→IC1↑→VC1↓IB2↑→IC2↑→VC2↓设零点漂移为温度漂移,当温度T升高,调整过程为:当电路结构对称时,零点漂移得到了完全的抑制。RBuoRBui1RC+UCCT1+RC–T2ui2+–+–2.5ui1=–ui2=uid(1)差模信号大小相等,方向相反ui1=ui2=uic(2)共模信号大小相等,方向相同(3)任意信号大小、方向任意任意信号可以分解为一对差模信号和一对共模信号3.输入信号之间的关系RBuoRBui1RC+UCCT1+RC–T2ui2+–+–例:ui1=7mV,ui2=–3mV,求:uid
和uic
。解:uid=
(ui1–ui2)=5mV,uic
=(ui1+
ui2)=2mVuid=
(ui1–ui2)uic
=(ui1+
ui2)2.52.5.3差动放大电路的输入输出方式1.双端输入双端输出电路差动放大电路的四种输入输出方式双端输入单端输入双端输出单端输出(1)典型差动放大电路的结构
RBuoRBuiRC+UCCT1+RC–T2ui2+–RERP–UEEuo2uo1三个元件的作用RP:调零电位器(阻值较小),当电路不完全对称时,调整RP,使电路满足ui=0时,uo=0;RE:共模负反馈电阻。UEE:负电源,为电路提供静态工作点,并补偿发射极电阻RE上的直流压降。分析两种2.51.双端输入双端输出电路uo2=–
uo1uo
=uo1–
uo2=2uo1由电路结构的对称性,有
rbe
RCRB+–+–
ib
ibui1uo1画出单边差模微变等效电路,ui1=–
ui2=ui,RBuoRBuiRC+UCC+RC–ui2+–RERP–UEERLuo2uo1ui1+–+–ie1ie2RE上没有差模分量,不再画出。RP较小,可忽略不计,ie1=–ie2,
(2)差模电压放大倍数Ad
2.51.双端输入双端输出电路(2)差模电压放大倍数Ad
RBuoRBuiRC+UCC+RC–ui2+–RERP–UEEuo
=uo1–
uo2=2uo1由电路结构的对称性,有
RLuo2uo1画出单边差模微变等效电路,ui1=–
ui2=ui,ui1+–+–ie1ie2RE上没有差模分量,不再画出。RP较小,可忽略不计,ie1=–ie2,
结论:
Ad=Ad1,说明差模电压放大倍数并未增大,但可以抑制零点漂移。抑制零点漂移的措施有:利用对称性抵消共模信号;利用RE的强负反馈作用来减小共模信号。uo2=–
uo12.52.单端输入单端输出电路
通过信号分解,可将单端输入电路等效成双端输入:两管分别取得了差模信号和共模信号。ui+–差放电路uid差放电路–+uiduic+–uic+–+–差模输入信号共模输入信号(1)单端输入等效为双端输入输出uo=
uod
+
uoc
=Ad
uid
+Ac
uic
RBRBuiRC+UCCT1RCT2+–RERP–UEEuo2uo12.52.单端输入单端输出电路uid差放电路–+uiduic+–uic+–+–(2)差模电压放大倍数Ad
写成一个表达式结论单端输出时,差模电压放大倍数为双端输出的一半。
Ad的大小只与电路的输出方式有关,而与输入方式无关。RBRBuiRC+UCCT1RCT2+–RE–UEEuo2uo1RP2.5(3)共模电压放大倍数AC
画出单管共模微变等效电路rbe
RCRB+–+–
ib
ibuicuocRL2RE
ie当2(1+
)RE>>(RB+rbe)时,忽略RP,ie1=ie2=ie
,2ie流过RE,可视为
ie
流过2RE。RBRBuiRC+UCCT1RCT2+–RE–UEEuo2uo1RP2.5(4)共模抑制比KCMR表示差动放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力。3.单端输入双端输出方式4.双端输入单端输出方式根据实际需要选择差放输入输出方式AC与RE成反比,即RE越大,对共模信号的负反馈作用越强。
单端输出时,只能利用RE的共模负反馈作用来减小uoc。
结论定义:或(3)共模电压放大倍数AC
2.5小结差动放大器的特性1.能够放大差模信号,抑制共模信号2.典型差动放大器抑制共模信号和零点漂移的措施:
3.输入输出方式:输入:反馈电阻RE:可将单端输入耦合为双端输入输出:计算Ad时,只与输出方式有关,而与输入方式无关单端输出的Ad1为双端输出Ad的1/2。双端输出时:(1)利用电路的对称性抵消uoc
; (2)利用RE的共模负反馈作用减小uoc
。单端输出时:只有利用RE的共模负反馈作用减小uoc2.52.6
功率放大电路在多级放大电路的末级或末前级是功率放大级。(1)输出功率尽可能大(2)效率要高(3)非线性失真要小
通常采用互补对称式功率放大电路,分为无输出电容(OCL)和有输出电容(OTL)两种形式。效率定义为2.6.1对功率放大电路的基本要求
=交流输出功率直流电源功率2.6功率放大电路中的三极管
在极限状态,集电极电流最大时接近ICM,管压降最大接近U(BR)CEO,耗散功率接近PCM,分析方法
因为输出电压和输出电流幅值都很大,攻放管特性的非线性不可忽略,故不能采用小信号时的交流电路的等效电路,而应采用图解法。
2.6.2功率放大电路的三种工作状态tuCEiCiCIB=0Q00(2)乙类工作状态(3)甲乙类工作状态(1)甲类工作状态tuCEiCiC00IB=0QQ点位于负载线的中点Q点位于负载线的下端Q点位于负载线的下端点偏上tuCEiCiCQ00IB=02.6ttuiiL002.6.3无输出电容的互补对称功率放大电路1.原理电路(OCL电路)在ui正半周,T1导通,T2截止,T1的集电极电流iC1,流过负载RL。
在ui负半周,T1截止,T2导通,T2的集电极电流iC2,流过负载RL。交越失真iC1iC2+UCCRLuiT1T2uo
+‒+‒‒UCCiL2.6iB22.交越失真的产生
由于三极管T1、T2没有静态偏压,当发射结电压小于死区电压时,产生交越失真。t
t1t2t3t4uBE2uBE1iBiB1uBE2t0t4t1t2t3uBE1交越失真00输入回路波形的分析2.6iCtuCE20tiC1QuCE1000uCEiC2交越失真交越失真输出回路波形的分析2.交越失真的产生2.63.设置静态偏置消除交越失真
偏置电路由二极管D1和D2、电阻R1、R2和电位器RP组成,可消除交越失真,并具有温度补偿的作用。ui+UCC–UCCuoT1T2RLB1B2iC2iC1R1RPD1D2R2+‒+‒2.62.6.3有输出电容的互补对称功率放大电路1.原理电路(OTL电路)OTL电路的结构和工作原理与OCL电路基本相同,只是用大容量电容
C
代替了负电源–UCC。在ui
的正半周,由正电源+UCC
供电,形成iC1;在
ui
的负半周,由电容
C供电,形成iC2。iC1iC2uo
+UC
‒+UCCRLuiT1T2+‒+
为了保证负载电流正负半周对称,在静态时,使电容C上的电压UC等于VCC/
2。iL+‒2.6icibie
2.复合管ic=ic1+i
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