第2章 放大电路基础及应用.doc
甘肃工业职业技术学院 教 序 2 号 课 案 授课 计划 班级 课时 题 8 第二章 放大电路基础及应用 1、掌握放大电路的组成和静态分析; 2、熟练掌握放大电路的动态分析方法、微变等效电路分析方法; 教学目的 及 教学要求 3、掌握静态工作点的稳定方法; 4、掌握射极输出器的静态和动态分析; 5、掌握多级放大电路的耦合方式; 6、掌握差动的放大电路的工作原理和输入输出方式; 7、掌握互补对称功率放大电路; 本章重点: 1、基本放大电路的工作原理和基本分析方法; 2、静态工作点、动态参数的计算。 重点 和 难点 3、多级放大电路电压放大倍数的计算 4、互补对称功率放大电路的工作原理 5、差动放大电路的工作原理及输入输出方式 本章难点: 1、放大电路工作原理、分析方法 2、基本放大电路图解法、微变等效电路法和一般计算方法。 3、差动放大电路基本工作原理 1、模拟电子技术(第二版) 胡宴如主编 高等教育出版社 2004.2 2、数字电路技术 杨志忠主编 高等教育出版社 2000.4 3、电子技术基础 康华光等编 高等教育出版社 1995.8 4、电工电子技术 林平勇编 参考资料 教材 高等教育出版社 2000.4 教材:《电子电路与电子器件》(第二版) 郭培源主编 高等教育 出版社 2004.2. 一、教学内容 1 2.1 放大电路基本概念 2.2 基本放大电路的工作原理 2.3 多级放大电路 2.4 差动放大电路 2.5 互补对称功率放大电路 *2.6 放大电路的的应用(简介集成块) 二、内容提要 本章介绍基本放大电路组成、工作原理、性能特点及分析方法,场效应管放大电路组成及分析 方法,多级放大电路的耦合方式、差动放大电路、互补对称功率放大电路的主要分析方法,最后简 介集成放大电路的应用。 三、教学过程(教案) 第二章 放大电路基础及应用 2.1 放大电路基本概念 2.1.1 放大的概念 1.放大的实质:是小能量对大能量转换的控制 2.有源器件:具有能量控制作用的器件 3.放大电路框图:放大电路具有两个输入端子和两个输出端子的双口网络。三极管的三个端, 其中一个为公共端,所以基本放大电路有三种类型,共射(共源) 、共集(共漏)、共基(共栅)。 2.1.2 放大电路的主要性能指标 信信 信信 Au=Uo/Ui 电流放大倍数 Ai=Io/Ii 2.输入电阻 Ri=Ui/Ii 信信 信信 信 信 电压放大倍数 信 信 信 1.放大倍数(增益) 信信信信信信信信 放大电路是信号源的负载,信号源的负载电阻就是放大电路的输入电阻。输入电阻衡量放大电 路对信号源影响程度的指标。其值越大,放大电路从信号源索取的电流就越小,对信号月的影响就 越小。 3.输出电阻 对负载来说,放大电路输出端相当电源,输出电阻是从输出端看进去的等效电阻,它代表放大 电路的带负载能力。Ro 越小,带负载能力越强。 理论分析时: Ro=Uo/Io (负载开路,信号源不工作) Uo 是输出端所加的电压,Io 在 Uo 作用下产生的电流。 实验分析时: R=(Uo’/Uo-1)RL 保持输入信号不变,放大电路开路时的电压 Uo’和带负 4.通频带 BW=fh-fl 放大电路中存在电抗元件,在信号频 Au 载 RL 时的电压 Uo。 Aum 0.707Aum 率过高和过低时通过电路会明显下降。而在中间频 BW 2 0 fL 信信信信信信 信信信 fH f 段,电抗元件的影响可以忽略不计,这时的放大 倍数称中频放大倍数 Aum。当放大倍数下降至 0.707Aum 时所对应的高、低频率,分别叫上、 下截止频率 fh、fl。其值越大,放大电路对频 率的使用能力越强。 5.非线性失真 由于半导体元件的非线性,当输出信号 幅度太大时,会使其进入非线性区而引起失真 (由输入信号形状不同) 6.功率和效率 放大电路在不失真时输出的最大功率 Pom 最大输出功率 Pom 与供给放大电路工作所消耗的电源功率 Pov 之比称为放大电路的效率η= Pom/Pov 2.2 基本放大电路的工作原理 2.2.1 基本共射放大电路的组成及元件的作用 (1) 晶体管 V:放大元件, 用基极电流 iB 控制集电 极 电流 iC。 (2)电源 UCC 和 UBB:使晶体管的发射结 正 偏,集电结反偏,晶体管处在放大状态 (3)偏置电阻 RB:用来调节基极偏置电 流 IB,使晶体管有一个合适的工作点 (4) 集电极负载电阻 RC:将集电极电流 iC 的变化转换为电压的变化,获得电压放大 (5)电容 Cl、C2:通交隔直。 2.2.2 放大电路的基本分析方法(以上图的共射放大电路为例) 在放大电路工作时,电路中交、直流同时存在,利用叠加定理分别分析电路中的交、直流成分。 直流通路(ui = 0)分析静态工作点: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。 交流通路(ui ≠ 0)分析动态(计算动态参量):只考虑变化的电压和电流。 画交流通路原则: (1)固定不变的电压源都视为短路; (2)固定不变的电流源都视为开路; (3)对交流信号电容视为短路 1.放大电路的静态分析 (1)近似估算法 3 静态是指无交流信号输入时,电路中的电流、电压都不变的状态,静态时三极管各极电流和电 压值称为静态工作点 Q(主要指 IBQ、 ICQ 和 UCEQ) 。 静态分析 主要是确 定放大电路中的静态值 IBQ、 ICQ 和 UCEQ。 直流通路:耦合电容可视为开路。 I BQ 信 U CC 信U BEQ RB I CQ 信 信I BQ U CEQ 信 U CC 信 I CQ RC 【例 1】用估算法计算静态工作点。 已知:VCC=12V,RC=3K,Rb=280K,β=50。 解:UBE=0.7V IBQ=(Vcc-UBE)/RB =(12-0.7)/280K=0.04mA ICQ=β·IBQ=50×0.04mA=2mA UCEQ=VCC-RC·IC=12V-2mA×3K=6V (2) 图解法 图解步骤: (1)用估算法求出基极电流 IBQ(如 40μA)。 (2)根据 IBQ 在输出特性曲线中找到对应的曲线。 (3)作直流负载线。 (4)求静态工作点 Q,并确定 UCEQ、ICQ 的值。晶体管的 ICQ 和 UCEQ 既要满足 IB=40μA 的输 出特性曲线,又要满足直流负载线,因而晶体管必然工作在它们的交点 Q,该点就是静态工作点。 由静态工作点 Q 便可在坐标上查得静态值 ICQ 和 UCEQ。 2.放大电路的动态分析 4 动态是指有交流信号输入时,电路中的电流、电压随输入信号作相应变化的状态。由于动态时 放大电路是在直流电源 UCC 和交流输入信号 ui 共同作用下工作,电路中的电压 uCE、电流 iB 和 iC 均包含两个分量。 交流通路:(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)。 (1)图解法 图解步骤: ① 根据静态分析方法,求出静态工作点 Q。 ② 根据 ui 在输入特性上求 uBE 和 iB。 ③ 作交流负载线。 ④ 由输出特性曲线和交流负载线求 iC 和 uCE。 从 图解分析过程,可得出如下几个【重要结论:】 ·放大器中的各个量 uBE,iB,iC 和 uCE 都由直流分量和交流分量两部分组成。 ·由于 C2 的隔直作用,uCE 中的直流分量 UCEQ 被隔开,放大器的输出电压 uo 等于 uCE 中的交 流分量 uce,且与输入电压 ui 反相。 ·放大器的电压放大倍数可由 uo 与 ui 的幅值之比或有效值之比求出。负载电阻 RL 越小,交流 负载电阻 RL'也越小,交流负载线就越陡,使 Uom 减小,电压放大倍数下降。 ·静态工作点 Q 设置得不合适,会对放大电路的性能造成影响。若 Q 点偏高,当 ib 按正弦规律 变化时,Q'进入饱和区,造成 ic 和 uce 的波形与 ib(或 ui)的波形不一致,输出电压 uo(即 uce)的负半周出现平顶畸变,称为饱和失真;若 Q 点偏低,则 Q"进入截止区,输出电压 uo 的正半 周出现平顶畸变,称为截止失真。饱和失真和截 止失真统称为非线性失真。 (2)微变等效电路法 等效的条件是晶体管在小信号(微变量)情 况下工作。把非线性元件晶体管所组成的放大电 路等效成一个线性电路 ·晶体管微变等效电路 5 rbe 信 300 信 (1信 信 ) 26(mV) I EQ (mA ) ·放大电路微变等效电路 ①电压放大倍数 U信 信 RL信I信c 信 RL信信I信b 信R信 A信u 信 信o 信 信 信信 L Ui rbeI信b rbeI信b rbe 式中 RL'=RC//RL。当 RL=∞(开路)时 A信u 信 信 信RC rbe ②输入电阻 Ri 的大小决定了放大电路从信号源 吸取电流(输入电流)的大小。为了减轻信号源的负 担,总希望 Ri 越大越好。 【思考练习】:当电源有内阻 RS 时,Aus 与 Au 关系? ③输出电阻 Ro 的计算方法是: . Ro = Uo . Io R L 信信 , U S 信0 放大器的输出电阻 Ro 越小,表明放大器带负载能力越强,因此总希望 Ro 越小越好。 【例 2 】图示电路,已知 U CC 信 12V , RB 信 300k Ω, RC 信 3kΩ, RL 信 3kΩ, Rs 信 3kΩ, 信 信 50, 试求: (1)RL 接入和断开两种情况下电路的电压放大倍数 A信u ; (2)输入电阻 Ri 和输出电阻 Ro; A信us 信 (3)输出端开路时的源电压放大倍数 U信o U信s 。 解:先求静态工作点 6 I BQ 信 U CC 信 U BEQ RB 信 U CC 12 信 A 信 40 RB 300 μA I CQ 信 信I BQ 信 50信 0.04信 2mA U CEQ 信 U CC 信 I CQ RC 信 12信 2信 3 信 6V 再求三极管的动态输入电阻 rbe 信 300信 (1信 信 ) 26(mV) 26(mV) 信 300信 (1信 50) 信 963 I EQ (mA) 2(mA) Ω 信 0.963kΩ 信 (1)RL 接入时的电压放大倍数 Au 为: 50信 3信 3 信R信 3信 3 信 信78 A信u 信 信 L 信 信 rbe 0.963 信 RL 断开时的电压放大倍数 Au 为: A信u 信 信 信RC 50信 3 信信 信 信156 rbe 0.963 (2)输入电阻 Ri 为: Ri 信 RB // rbe 信 300// 0.963信 0.96kΩ 输出电阻 Ro 为: Ro 信 RC 信 3 kΩ A信us 信 (3) U信o U信i U信o Ri 1 信 信 信 A信u 信 信 (信156) 信 信39 3信 1 U信s U信s U信i Rs 信 Ri 2.2.3 工作点稳定的放大电路分析 1.温度对静态工作点的影响 当环境温度发生改变时,会引起三极管参数变化,导放大电路的工作电点偏离放大区,产生信 号失真。 静态工作点稳定电路可以在一定范围内稳定 Q。 静态工作点稳定的放大电路分析 适当选取 RB1、RB2,使 I1 远大于 IB 时,基极电位 UB 认为基本不变。 UB=RB2·VCC/(RB1+RB2)与温度基本无关。 工作点稳定的反馈调节过程: 7 【例 3】β= 100,RS= 1 k,RB1= 62 k,RB2= 20 k, RC= 3 k,RE = 1.5 k,RL= 5.6 k,VCC = 15 V。求:“Q”,Au,Ri,Ro。 解:(1)求“Q” U BQ 信 20信15 信 3.7 (V ) 20信 62 I CQ 信 I EQ 信 3.7 信 0.7 信 2 (mA) 1.5 I BQ 信 2/ 100信 0.02(mA)信 20(A) U CEQ 信 15信 2(3信1.5) 信 6 (V ) (2)求 Au,Ri,Ro , Aus 8 r be 信 200信 26/ I BQ 信 200信 26/ 0.02 信 信 RL信 信 100信 3//5.6 Au 信 信 信 信130 rbe 1.5 信 1500信 Ri 信 RB1 // RB2 // rbe 信 20// 62//1.5 信 1.36(k ) Aus 信 ui Ri 1.36(信130) Au 信 Au 信 信 信75 us Ri 信 RS 1信1.36 Ro = RC = 3 kW 2.2.4 基本共集放大电路(射极输出器) 特点:Au≤ 1 , 输入输出同相,Ri 高 Ro 低 用途:输入级、输出级、中间隔离级 1.静态分析(与基本放大电路相同) U CC 信 I BQ RB 信 U BEQ 信 I EQRE 信 I BQ RB 信 U BEQ 信 (1信 信 )I BQ RE U CC 信U BEQ RB 信 (1信 信 )RE I CQ 信 信I BQ I BQ 信 U CEQ 信 U CC 信 I EQRE 信 U CC 信 I CQ RE 2.动态分析(与基本放大电路相同) (1)求电压放大倍数 U信o 信 I信eRL信 信 (1信 信 )I信bRL信 U信i 信 I信brbe 信 U信o 信 I信brbe 信 (1信 信 )I信bRL信 U信 (1信 信 )RL信 A信u 信 信o 信 U i rbe 信 (1信 信 )RL信 (2)求输入电阻 I信i 信 I信1 信 I信b 信 U信i U信i 信 RB rbe 信 (1信 信 )RL信 U信 Ri 信 信i 信 RB //[rbe 信 (1信 信 )RL信] Ii (3)求输出电阻 9 I信信 I信b 信 信I信b 信 I信e 信 U信 U信 U信 信信 信 rbe 信 Rs信 rbe 信 Rs信 RE r 信 R信 U信 Ro 信 信 信 RE // be s I 1信 信 2.2.5 场效应管放大电路 场效应管的交流等效模型 1.静态分析(分压式偏压) 设 UGS=0,则: US 信 U G 信 RG2 U DD RG1 信 RG2 US U G 信 RS RS U DS 信 U DD 信 I D (RD 信 RS ) ID 信 2.动态分析 (1)电压放大倍数。 U信o 信 I信d RL信 信 gmU信gsRL信 信 Au 信 信 信 信 信gmRL信 U信i U信gs U信gs (2)输入电阻。 Ri 信 RG 信 RG1 // RG2 (3)输出电阻。 Ro 信 RD 【例 4 】图示电路,已知 U DD 信 20V , RD 信 5 k Ω, RS 信 5k Ω, RL 信 5k Ω, RG 信 1M Ω, RG1 信 300kΩ, RG2 信 100kΩ, gm 信 5mA/V 。求静态工作点及电压放大倍数 A信u 、输入电阻 Ri 和输 出电阻 Ro。 10 解:静态工作点: RG2 100 U DD 信 信 20信 5V RG1 信 RG2 300信 100 U U 5 I D 信 S 信 G 信 信 1mA RS RS 5 U DS 信 U DD 信 I D (RD 信 RS ) 信 20信 1信 (5 信 5) 信 10V UG 信 电压放大倍数: R L信 信 R D // R L 信 5 // 5 信 2.5 kΩ A信u 信 信gmRL信 信 信5信 2.5 信 信12.5 输入电阻: Ri 信 RG 信 RG1 // RG2 信 1000信 300//100信 1075kΩ 输出电阻: Ro 信 RD 信 5 kΩ 2.3 多级放大电路 2.3.1 多级放大电路的耦合方式 多级放大电路的组成 中间级 信号源 ~ 输入级 电压 放大级 小 信 号放 大电 路 电压 放大级 推动级 功率 输出级 负 载 功 率 放大 电路 1.直接耦合放大电路 优点:能放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号;且由于没有耦合电容,故非常适宜于 大规模集成。 缺点:各级静态工作点互相影响;且存在零点漂移问题。 零点漂移:放大电路在无输入信号的情况下,输出电压 uo 却出现缓慢、不规则波动的现象。产 生零点漂移的原因很多,其中最主要的是温度影响。 11 直接耦合放大电路:一般用于放大直流信号或缓慢变化的信号。集成电路中的放大电路都采用 直接耦合方式。为了抑制零漂,它的输入级采用特殊形式的差动放大电路。 2.阻容耦合放大电路 各极之间通过耦合电容及下级输入电阻连接。 优点:各级静态工作点互不影响,可以单独调整到合适位置;且不存在零点漂移问题。 缺点:不能放大变化缓慢的信号和直流分量变化的信号;且由于需要大容量的耦合电容,因此 不能在集成电路中采用。 3.变压器耦合 优点:(1)变压器耦合多级放大电路前后级的静态工作点是相互独立、互不影响的。 (2)变压器耦合多级放大电路基本上没有温漂现象 (3)变压器在传送交流信号的同时,可以实现电流、电压以及阻抗变换。 缺点:(1)高频和低频性能都很差; (2)体积大,成本高,无法集成。 变压器耦合放大电路:用于功率放大及调谐放大。 2.3.2 多级放大电路的动态分析 1.电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。 U信 U信 U信 A信u 信 信o 信 信o1 信 信o 信 A信u1 信A信u2 U i U i U o1 注意:计算前级的电压放大倍数时必须把后级的输入电阻考虑到前级的负载电阻之中。 如计算第一级的电压放大倍数时,其负载电阻就是第二级的输入电阻。 2.输入电阻就是第一级的输入电阻。 3.输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2.3.3 阻容耦合放大的频率特性和频率失真 中频段:电压放大倍数近似为常数。 低频段:耦合电容和发射极旁路电容的容抗增大,以致不可视为短路,因而造成电压放大倍数 减小。 高频段:晶体管的结电容以及电路中的分布电容等的容抗减小,以致不可视为开路,也会使电 压放大倍数降低。 频率失真:由于放大电路对不同频率的正弦信号放大倍数不同,相位移也不一样,所以当输入 信号为包含多种谐波分量的非正弦信号时,若谐波频率超出通频带,输出信号 uo 波形将产生失真。 这种失真与放大电路的频率特性有关。 12 2.4 差动放大电路 2.4.1 直接耦合方式及其存在的问题: 1.前后级静态工作点相互影响 2.零点飘移问题:集成电路中的放大电路都采用直接耦合方式,都会产生零点漂移,为了抑制 +UCC 零漂,它的输入级采用特殊形式的差动放大电路。 2.4.2 差分放大电路 RC 1.电路结构特点 ·两只完全相同的管子; ·两个输入端,两个输出端; ·元件参数对称 V1 + + uo - + + uo1 uo2 - - ui 1 - RE -UEE RC V2 + ui 2 - 2.静态时:uil=ui2=0 ,此时由负电源 UEE 通过电阻 RE 和两管发射极提供两管的基极电流。 由于电路的对称性,两管的集电极电流相等,集电极电位也相等,即: IC1= IC2 UC1= UC2 输出电压: uo= UC1 - UC2=0 3.温度变化时,两管的集电极电流都会增大,集电极电位都会下降。由于电路是对称的,所以 两管的变化量相等。即: ΔIC1=Δ IC2 ΔUC1= ΔUC2 输出电压: uo= (UC1 + ΔUC1)-( UC2 +ΔU C 2 )=0 即消除了零点漂移。差动放大电路的两半电路仍不可能完全对称,也就是说,零点漂移不可能 完全消除,只能被抑制到很小。 2.4.2 差分放大电路的信号输入 1.共模输入 共模信号:两输入端加的信号大小相等、极性相同。在共模输入信号作用下,差放两半电路中 的电流和电压的变化完全相同。 共模电压放大倍数: Ac 信 uo 信0 ui 2.差模输入 差模信号:两输入端加的信号大小相等、极性相反。 1 2 ui1 信 信ui 2 信 uid 13 Ad 信 因两侧电路对称,放大倍数相等,电压放大倍数用 Ad 表示,则:差模电压放大倍数 uo 信 Ad ui 可见差模电压放大倍数等于单管放大电路的电压放大倍数。 3.比较输入 比较输入:两个输入信号电压的大小和相对极性是任意的,既非共模,又非差模。 比较输入可以分解为一对共模信号和一对差模信号的组合,即: 1 2 1 uid 信 (ui1 信 ui 2) 2 uic 信 (ui1 信 ui 2) 对于线性差动放大电路,可用叠加定理求得输出电压: uo1 信 Acuic 信 Aduid uo2 信 Acuic 信 Aduid uo 信 uo1 信 uo2 信 2Aduid 信 Ad (ui1 信 ui 2 ) 【结论】:在任意输入方式下,被放大的是输入信号 Ui1 和 Ui2 的差值。 对于差动放大电路来说,差模信号是有用信号,要求对差模信号有较大的放大倍数;而共模信 号是干扰信号,因此对共模信号的放大倍数越小越好。对共模信号的放大倍数越小,就意味着零点 漂移越小,抗共模干扰的能力越强,当用作差动放大时,就越能准确、灵敏地反映出信号的偏差值。 共模抑制比 KCMR 定义为 Ad 与 Ac 之比的绝对值,即: K CMR 信 Ad Ac 或用对数形式表示: K CMR 信 20lg Ad Ac 共模抑制比越大,表示电路放大差模信号和抑制共模信号的能力越强。 恒流源比发射极电阻 RE 对共模信号具有更强的抑制作用。 2.4.3 差动放大电路的输入输出方式 1.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) 14 +U CC +U CC RC + ui 2 ui 1 - - I V1 + uo (b) 双 端输 入单 端输 出 +UCC + RC RC + V2 V1 - I - UEE RC + uo - + ui 2 - +UCC RC V2 - ui 1 - UEE 双端 输入 双端 输出 (a) RC + V2 V1 + RC RC + uo - V1 + uo V2 - ui 1 ui 1 - - I -UEE (c) 单端输入双端输出 I -UEE (d) 单端输入单端输出 2.差动放大器动态参数计算 (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: 双端输出时: Av d 信 信 单端输出时: Avd 信 信 信 ( R c // RL 2 ) R b 信 rbe 信 信R c // R L 信 2信R b 信 rbe 信 (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: Avc 信 0 单端输出时: Avc 信 信 R 'L 2Re 2.5 互补对称功率放大电路 2.5.1 功率放大电路的概念 15 1.信号特点:功率放大器作为多级放大器输出级,工作于大信号状态,故小信号等效电路分析 方法不适用,电路一般用图解法分析。 2.功放关注的指标主要有 (1)效率: 平均输出信号功率PO 电源消耗的平均总功率PCC h= (2)最大输出信号功率: Po max (3)非线性失真系数:D 3.功放管工作问题:功放管工作于接近极限参数状态,故功放管安全使用是设计功放要考虑的 问题。对 BJT 功放管,使用中不能超过 PCM , BVCEO 和 I CM 4.功放管工作类型:按功放管的导通的时间不同,功放可分为甲类(A 类)、乙类(B 类)、丙 类(C 类)、和丁类(D 类)。对阻性负载功放,只能工作在甲类或乙类(双管电路)。丙类功放一般 是以 LC 回路作负载的高频谐振功放。 iC 0 iC uCE (a) 甲类 iC uCE 0 (b) 乙类 uCE 0 (c) 甲乙类 甲类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的中点。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%。 乙类功率放大电路的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。 甲乙类功率放大电路的静态工作点介于甲类和乙类之间,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。 2.5.2 互补对称功率放大电路 1.双电源乙类互补对称功率放大电路(OCL 功率放大电路) ·原理简析 ui = 0 时 V1、V2 截止 ui > 0 时 V1 导通、V2 截止 io = iE1 = iC1 uO = iC1RL 16 ui < 0 时 V2 导通、V1 截止 io = iE2 = iC2 uO = iC2RL ·存在问题: 当输入电压小于死区电压时, ·甲乙类 OCL-克服交越失真 +U C C R1 三极管截止,引起交越失真。 V1 + R2 ui D1 - D2 V2 R3 + RL uo - - U CC 当 ui = 0 时,V1、V2 微导通。 当 ui < 0 (↓至↑),V1 微导通 →充分导通→ 微导通;V2 微导通→ 截止→ 微导通。 当 ui > 0 (↑至↓), V2 微导通 →充分导通 →微导通; 2.单电源乙类互补对称功率放大电路(OTL 功率放大 R2 原理同上,电容 C 的作用: ui D1 (1)充当 VCC / 2 电源 - D2 (2)耦合交流信号 电 V1 + 路) +U C C R1 + V2 C RL R3 + uo - 3.典型功率放大应用电路分析 四、本章小结 1.用双极型晶体管和场效应晶体管都可以构成放大电路,放大的实质是用小信号和小能量控制 大信号和大能量。 2.放大电路的分析包括静态分析和动态分析两个方面。静态分析通常采用估算法和图 解法,用来确定放久电路的静态工作点。动态分析通常采用微变等效电路法和图解法。微变等 效电路法是在小信号条件下,把非线性器件晶体管用线性电路等效代换,从而把非线性的放大电路 线性化,借助于线性电路的分析方法来分析。微变等效电路法用来分析计算放大电路的电压放大倍 数、输入电阻、输出电阻等技术指标。图解法可用来分析放大电路的工作状态,研究放大电路的非 线性失真,确定放大电路的动态范围和最佳工作点。 3.射极跟随器是一种共集电极放大电路,具有较高的输入电阻和较低的输出电阻,电压放大倍 数略小于 1,无电压放大能力,但具有电流放大能力。而共发射级放大电路则既有电压放大能力, 又有电流放大能力。 17 4.场效应管放大电路的构成及其分析方。法与双极型三极管放大电路相似。场效应管放大电路 的主要特点是具有很高的输入电阻,适用于对高内阻信号源的放大,通常用在多级放大电路的输入 级。 5.放大电路存在非线性失真,包括饱和失真和截止失真。这些失真可以通过选择放大电路元件 参数、(合适的工作点、采取稳定工作点;减小输入信号等方法得到削弱或消除。 6.多级放大电路由单级放大电路联接而成,级间可采用阻容耦合或直接耦合方式。第一级一般 要求有较高的输入电阻,以减小信号源电流,通常采用场效应管放大电路或射极跟随器。而末级通 常采用射极跟随器,以使得到较低的输出电阻,与低阻的负载相匹配;或者采用功率放大器,以便 供给负载足够的功率。 7.在直接耦合放大电路中零点漂移变得异常突出,差动放大电路可有效地抑制零点漂移。差动 放大电路是利用两个相同的单管放大电路相互补偿,依靠电路的对称性来抑制零点漂移。零点漂移 可以等效为共模输入信号,所以差动放大电路具有很强的共模抑制能力。典型的差动放大电路为双 端输入双端输出方式。为了和一端接地的信号源联接,亦可采用单端输入。而为了和一端接地的负 载联接,亦可采用单端输出。其中双端输入单端输出方式通常用作集成运算放大器的输入级。 8.功率放大电路具有较大的输出功率,晶体管工作在大信号极限运用状态,为减小晶体管的损 耗和提高电源的利用率,通常晶体管工作在乙类或甲乙类状态。 五、作业 3、7、8、15、18、23、34 18