模拟电子电路课件

饱和区放大区2.功率放大器工作状态的分类截止区(1)甲（A）类工作状态在输入信号的整个周期内晶体管始终工作在线性放大区域。

饱和区截止区饱和区截止区饱和区截止区返回·Q·Q·Q·Q第1页/共21页3.甲类放大器的输出功率电路仿真返回（1）电源提供的平均功率PE为（2）电路可能的最大交流输出功率POmax最大不失真输出电压、电流的幅度（3）甲类功放的最大效率η为第2页/共21页互补推挽乙类功uiic1ic2io=ic1+ic2电路仿真返回

1.电路构成及工作原理（1）电路组成（2）工作原理分析：io=ic1+ic2第3页/共21页1.电路构成及工作原理死区跟随区饱和区饱和区跟随区电路仿真Uon1Uon2返回=ic1+ic2第4页/共21页1.电路构成及工作原理电路仿真返回休息2休息1第5页/共21页AD=ic1+ic22.乙类互补推挽放大器的图解分析Q休息2休息1电路仿真EC1/RLUCES返回ic2ic1第6页/共21页（2）单管最大平均管耗PT1max休息2休息1返回第7页/共21页（3）直流电源供给的功率PE休息2休息1返回第8页/共21页（5）最大平均管耗与最大输出功率的关系休息2休息1返回

由于单管VT1的瞬时功耗为：

Pc=uCEic=(EC-icRL

)ic

=ECic

-ic2RL令

dPc/dic=0,可求得当ic=EC/2RL

时，单管最大可能管耗为

所以PCmax=EC2/2RL-EC2/4RL=EC2/4RL所以有

:PCmax=0.5Pomax

第9页/共21页1.变压器耦合推挽功放其他乙类推挽功率放大器返回休息2休息1

u1/ic1

=(N1/N2)2uL/iL

而u1/ic1=R'L；

uL/iL=RL

R'L=(N1/N2)2RL第10页/共21页uiui1ui2iC1iC2iL1.变压器耦合乙类推挽功放返回休息2休息1电路仿真第11页/共21页2单电源互补推挽功放

只使用一个电源EC的NPN—PNP互补推挽功放，简称OTL功放。OTL功放与OCL功放分析方法相同。只要用EC／2取代关公式(4-123)、(4-126)、(4-133)中的EC，就可得OTL功放的各类指标。VT1、R1

、R2和Rc

、Re为前置放大器；R、VD1、VD2为VT2和VT3基极提供偏置。

负载RL串联的大电容C具有隔直功能，静态时C被充电至EC／2。

当输入信号时，由于大电容C上的电压维持EC／2不变，使得VT2和VT3的CE回路的等效电源都是EC／2。电路仿真OTL功放电源供电的物理过程是：VT3导通时，C经VT3和RL回路放电形成电流ic3，电容储能减小；VT2导通时EC供电，形成回路电流ic2，同时对电容C充电储能；流过RL的电流应该是ic2与ic3的合成。第12页/共21页输出级电路1.MOS源极输出电路

其中VT1为共漏极放大管或称源极跟随器，VT2漏极与栅极间短路，相当有源负载。

ubs1=uds1=-uo，ubs2=0，ugs2=uds2=uo，于是低频小信号微变等效电路如图（b）所示。小信号电压增益可以表示为第13页/共21页2.CMOS互补输出级电路

源随器的优点是电路简单，输出阻抗低，失真小，缺点是效率低，且在接负载时正负输出摆幅不对称（正峰值电压远小于ED）。在CMOS集成电路中，常见的输出级有工作于甲乙类的互补输出级。甲乙类互补输出级的效率高，负载能力强，适用于CMOS工艺。

（1）共漏CMOS互补输出级

第14页/共21页（1）共漏CMOS互补输出级

偏置电压UBIAS给VT1和VT2提供栅源偏置，以确定VT1和VT2的静态偏置电流，使VT1，VT2偏置在甲乙类工作状态，以消除交越失真。

图

(b)示出了实际电路，VT3，VT4是VT1和VT2的偏置电路，使VT1，VT2偏置在甲乙类工作状态，VT5、VT6组成CMOS推动放大级，其中VT5是NMOS放大管，而VT6是PMOS管作为M5的有源负载。

主要缺点是输出电压幅度Uom不够大，因Uom可简单的决定于正、负电源电压减去VT1和VT2的UGS(th)，由于体效应，阈值电压UGS(th)会增加，限制了输出幅度，当UGS(th)的值较大时Uom就减少。

第15页/共21页(2)共源CMOS互补输出电路

PMOSFETVT1和NMOSFETVT2构成的共源CMOS互补输出电路，VT1和VT2的源极与衬底均短接。

VT3为源极跟随器，VT4为恒流源作为VT3的有源负载。

VT1的栅源偏压UGS1取决于UG3与ED之差，VT2的栅源偏压UGS2取决于UG2与-ES之差，适当设计UGS1和UGS2可使VT1、VT2的静态电流ID1和ID2很低，工作在甲乙类状态。

输入正极性电压时，VT3的iD3增加，uS3=uG2增加，所以VT2的iD2随之增加；同时，由于uG3=uG1，所以uGS1减小，导致VT1的iD1减小；使得RL上电压uo向负值方向增加。同理，当输入负极性电压时，VT1的iD1增加，同时iD2、iD3均减少，直到为零，RL上电压uo向正值方向增加。共源CMOS互补输出电路有一定的电压增益，而且可输出较大的负向电压幅度，但其输出电阻较大。

第16页/共21页达林顿组态休息2休息1返回第17页/共21页达林顿组态休息2休息1返回

等效β值高是复合管的优点，采用复合管可以获得很高的电流放大倍数。但复合管的等效穿透电流也