第8章-交流放大电路

电工电子技术基础（第五版）“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定交流放大电路第8章主要内容案例电子助记器电路8.1基本交流电压放大电路8.2基本交流电压放大电路分析8.3分压式偏置放大电路8.4多级放大电路8.5放大电路中的负反馈8.6互补对称功率放大电路【案例】电子助记器电路第8章1.电路及工作过程1.5V51kΩ＋＋＋＋＋VT1VT2VT32.2kΩ1.5kΩ1.5kΩ1.5kΩ47kΩ270Ω33kΩ100Ω传声器VT439kΩ耳机1μF100μF10μF10μF10μF第8章2.电路元器件三极管（9015）四个电阻100Ω、270Ω、2.2kΩ、33kΩ、39kΩ、47kΩ、51kΩ各一个电阻1.5kΩ三个电解电容1μF/16V、100μF/16V、100μF/16V各一个驻极体传声器一个头戴式高阻耳机一个1.5V电池一块、万能板一块、连接导线若干【案例】电子助记器电路第8章3.案例实施查阅认真检查、检测元器件，确保元件完好。对照电路，检查元件引脚及连线无误后，接上1.5V电源。对着传声器说话，用耳机试听，若无声音或声音不正常，应查找故障，直至正常为止。照电路，检查无误后，接上5V电源。自己设计电路安装图，在万能版上安装元器件，并焊接。【案例】电子助记器电路第8章4.案例思考？驻极体传声器如何检测？？三极管各级电流、各极电位如何测量？【案例】电子助记器电路8.1基本交流电压放大电路第8章共射极基本放大电路+UCCC2＋C1＋

RC

RBVT＋－＋－BECuiuoRLRS＋－uS集电极电源UCC使集电结反偏，为电路提供能量。集电极电阻RC将变化的电流转变为变化的电压。基极电阻RB调节偏置电流，使三极管有合适的工作点。耦合电容C1、C2传递交流信号，同时使放大电路与信号源和负载之间直流相隔离。晶体管VT放大元件,用基极电流控制集电极电流。8.2基本交流电压放大电路分析第8章8.2.1

共射极基本放大电路的静态分析静态：放大电路无交流信号输入。静态分析：确定放大电路的静态值。

静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ。

分析放大电路可分为静态分析和动态分析。动态：放大电路有交流信号输入。动态分析:分析放大电路的放大作用。电压放大倍数Au、输入及输出电阻。+UCCRBRCVT++–UBEQUCEQ–ICQIBQ1.估算法计算静态工作点直流通路第8章8.2基本交流电压放大电路分析2.用图解法确定静态值8.2.1

共射极基本放大电路的静态分析估算基极电流IB（如40μA）根据IB在输出特性曲线中找到对应的曲线作直流负载线求静态工作点QIB=40μA的输出特性曲线、直流负载线的交点根据关系式UCE=UCC－ICRC画出一条直线ICQUCEQ直流负载线UCCIBQ=UCC-UBE/RBUCCRCUCE/VIC/mAO80μA60μA40μA20μAIB=0第8章8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

8.2基本交流电压放大电路分析交流通路即为ui单独作用下的电路。由于电容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于短路），直流电源UCC去掉（短接）。

+－RC+uo－VTibuoRBRSui+－uSic共射极放大电路的交流通路1.图解法根据静态分析方法，求出静态工作点Q在输入特性上求uBE和iB作交流负载线输入端加入中频电压，得到晶体管各极相关电压与电流的波形第8章8.2基本交流电压放大电路分析输入回路输出回路Q'

Q''Q

Q'Q''QUBEQIBQ直流负载线交流负载线uBEtOt

iBOuCEtOｔOiCiＣOuCEiBOuBE8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

第8章8.2基本交流电压放大电路分析饱和失真：由于工作点偏高，输入信号在正半周时，放大电路进入饱和区，输出电压的负半周出现平顶畸变，称为饱和失真。uCEtOｔOiCiＣOuCE

Q'Q''Q8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

第8章8.2基本交流电压放大电路分析8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

截止失真：由于工作点偏低，输入信号在负半周有一部分进入截止区，使输出电压的正半周出现平顶畸变，称为截止失真。

Q'Q''QuCEtOｔOiCiＣOuCE第8章8.2基本交流电压放大电路分析2.微变等效电路法三极管的微变等效电路rce阻值很高，一般忽略不计。输入回路输出回路

βibic

C

E

rceEB

ubeib＋－ic

E

Cib

uce

＋－ibBubeErbe＋－8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

第8章8.2基本交流电压放大电路分析RSRCRBRL＋－＋－uiuSuo＋－β

RCrbe＋－RSRB

RL＋－

ibibuiiiicuS＋－uoC2＋C1＋RCRBRL＋UCC＋－RSuS＋－ui＋－uo放大电路的微变等效电路8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

第8章8.2基本交流电压放大电路分析电压放大倍数的计算输入电阻输出电阻8.2.2共射极基本放大电路的动态分析

β

RCrbe＋－RSRB

RL＋－

ibibuiiiicuS＋－uoriro第8章8.2.3射极输出器8.2基本交流电压放大电路分析共集电极电路射极输出器特点：电压放大倍数小于1，但约等于1，即电压跟随。输入电阻较高。输出电阻较低。+UCCRBRE+–UCEQ+–UBEQIEQIBQICQ静态工作点估算直流通路uS+-+-+-C1VTRS++C2RERLuiuo+UCC第8章8.2基本交流电压放大电路分析rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicβibuouS＋－＋－RBVT＋－RERLRSuSuiuo微变等效电路8.2.3射极输出器uS+-+-+－C1VTRS++C2RERLuiuo+UCC第8章8.2基本交流电压放大电路分析电压放大倍数输入电阻输出电阻rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicβibuouS8.2.3射极输出器riro第8章分压式偏置放大电路8.3分压式偏置放大电路温度对晶体管放大电路的工作点影响较大，当环境温度升高时会引起UBE减小、ICBO增大、β增大，进而导致IC增大。RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––+–uSRSVT当满足条件I2>>IB时t↑→IC↑→IE↑→UE(=IERE)↑→IC↓←IB↓←UBE(=UB－IERE)↓自动调节过程RB1RCRB2RE+++UCC–VT–UBI2UCEQI1IBQICQI1直流通路与温度基本无关第8章8.3分压式偏置放大电路估算法计算静态工作点RB1RCRB2RE+++UCC–VT–UBI2UCEQI1IBQICQI1分压式偏置放大电路第8章8.3分压式偏置放大电路电压放大倍数输出电阻输入电阻riro分压式偏置放大电路βRC

rbe＋－RSRL＋－

ibibuiiiicRB1RB2＋－uous第8章8.4.1阻容耦合多级放大电路8.4多级放大电路

耦合：两级放大电路之间的连接方式。耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。输入级中间级信号源输出级末前级负载第一级第二级负载每级的静态工作点单独计算。C2＋C1＋CE1

RC1

RB12

RE1RB11VT1C3＋＋CE2

RC2

RB22

RE2

RB21

RL＋UCCVT2＋＋－＋－uiuo＋－uSRS＋－uo1第8章8.4.1阻容耦合多级放大电路8.4多级放大电路

RC2

rbe2

RB22

RL

RC1rbe1

RB12

RB21

RB11第二级第一级输入电阻输出电阻电压放大倍数第8章8.4.2直接耦合多级放大电路

8.4多级放大电路

RC1RB1VT1

RC2

RE2＋UCCVT2＋－＋－uiuo＋－uo1零点漂移第8章8.4.3变压器耦合多级放大电路

各级直流通路相互独立。但体积大，不能实现集成化。由于频率特性比较差，一般只应用于低频功率放大和中频调谐放大电路中。＋C1C2

R2

R3R1VT1＋C4

R5

R6

R4

RL＋UCCVT2＋＋－uiC38.4多级放大电路

第8章8.5.1反馈的基本概念8.5放大电路中的负反馈引入反馈后的放大电路称为反馈放大电路。

F基本放大电路反馈网络AXi＋－XfXiXo第8章8.5.2负反馈的极性和类型1.反馈的极性瞬时极性法负反馈正反馈iiiBif－＋－反馈元件负反馈

RCVT1

RE＋UCCVT2＋－＋－uSuo＋－VT1C1C2＋

RS＋ui

Rf8.5放大电路中的负反馈第8章8.5.2负反馈的极性和类型8.5放大电路中的负反馈根据输出端反馈对象不同分反馈采样对象是输出电流2.反馈的类型根据输入端采样对象不同分反馈信号以电压形式出现在输入端反馈信号以电流形式出现在输入端并联反馈串联反馈电压反馈电流反馈反馈采样对象是输出电压第8章负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型稳定输出电压减小输出电阻稳定输出电流增大输出电阻串联反馈使输入电阻增大并联反馈使输入电阻减小8.5放大电路中的负反馈8.5.2负反馈的极性和类型第8章8.5放大电路中的负反馈8.5.2负反馈的极性和类型判断反馈类型负反馈－＋－反馈元件

RC1VT1

RE＋UCCVT2＋－uo－VT1＋ui

Rf

RC2iiiBif并联反馈电流反馈电流并联负反馈第8章8.5.3反馈放大电路的基本关系式

8.5放大电路中的负反馈（l＋FA）称为反馈深度

基本放大电路的放大倍数反馈网络的反馈系数反馈放大电路的闭环放大倍数第8章8.5.4负反馈对放大电路性能的影响

8.5放大电路中的负反馈电压反馈使输出电阻降低，rof=ro/（1+FA）电流反馈使输出电阻提高，rof=（1+FA）ro对放大倍数的影响减小非线性失真扩展频带放大倍数下降提高放大倍数的稳定性对输出电阻的影响对输入电阻的影响串联反馈使输入电阻提高，rif=（1+FA）ri并联反馈使输入电阻下降，rif=ri/（1+FA）第8章8.6.1功率放大电路的特点及类型

8.6互补对称功率放大电路1.功率放大电路的特点功率放大电路的任务是向负载提供足够大的功率。这就要求功率放大电路不仅要有较高的输出电压，还要有较大的输出电流。功率放大电路中的三极管处在大信号极限运用状态，非线性失真严重。此外，必须尽可能提高功率放大电路的效率。甲类功率放大电路2.功率放大电路的类型乙类功率放大电路甲乙类功率放大电路第8章8.6.1功率放大电路的特点及类型

8.6互补对称功率放大电路在工作过程中，晶体管始终处在导通状态。这种电路功率损耗较大，效率较低，最高只能达到50％。Ou

CEiC甲类功率放大电路静态工作点设置在交流负载线的中点乙类功率放大电路Ou

CEiC静态工作点设置在交流负载线的截止点晶体管仅在输入信号的半个周期导通。这种电路功率损耗减到最少，使效率大大提高。第8章8.6.1功率放大电路的特点及类型

8.6互补对称功率放大电路晶体管有不大的静态偏流。其失真情况和效率介于甲类和乙类之间。Ou

CEiC甲乙类功率放大电路静态工作点介于甲类和乙类之间第8章8.6.2互补对称功率放大电路8.6互补对称功率放大电路1.OCL功率放大电路RLVT1

VT2

+UCC－+ui－+－uoUCCuiOtuo1Otuo2OtuoOt交越失真ic1ic2第8章8.6.2互补对称功率放大电路8.6互补