第9章三極管及交流放大電路

1、11 晶體管晶體管.03 2 基本放大電路基本放大電路.28 *3 放大電路的圖解分析法放大電路的圖解分析法.32 4 放大電路的估算分析方法放大電路的估算分析方法.42 5 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定.52 26 射極輸出器射極輸出器.597 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路.64 8 差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路.72 9 功率放大電路功率放大電路.86 *10 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路.97 11 放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性.111 NNPBECBECIBIEICBECIBIEICEEBRBRCBECNNPEBRBECIEIBEICEICBOICIBBECNNPEBRBECI

2、EIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有有忽忽略略 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。是分析放大電路的依據(jù)。 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路ECICEBmA AVUCEUBERBIBV+常常數(shù)數(shù) CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(

3、V)204060800.40.8UCE 1VOIB=020 A40 A60 A80 A100 A常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū)O 。 。 BCII_ BCII ICBO A+EC AICEOIB=0+ICMU(BR)CEO安全工作區(qū)安全工作區(qū)ICUCEO53704051BC.II 400400605132BC .II （1）V1=3.5V， V2=2.9V， V3=12V。例例2： 測(cè)得工作在放大電路中幾個(gè)晶體管三個(gè)極電位測(cè)得工作在放大電路中幾個(gè)晶體管三個(gè)極電位值值V1、V2、V3，判斷管子的類型、材料及三個(gè)極。，判斷管子的類型、材料及

4、三個(gè)極。NPN型硅管，型硅管，1、2、3依次為依次為B、E、C（2）V1=3V， V2=2.8V， V3=12V。（3）V1=6V， V2=11.4V， V3=12V。（4）V1=6V， V2=11.8V， V3=12V。NPN型鍺管，型鍺管，1、2、3依次為依次為B、E、CPNP型硅管，型硅管，1、2、3依次為依次為C、B、EPNP型鍺管，型鍺管，1、2、3依次為依次為C、B、EECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+ECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uB

5、EuCEiCiBiEECRSesRBEBRCC1C2T+RL+ui+uo+uBEuCEiCiBiEUBEIBICUCE無輸入信號(hào)無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí)時(shí):uBE = UBEuCE = UCE uo = 0+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO結(jié)論：結(jié)論：QIBUBEQUCEIC+集電極電流集電極電流直流分量直流分量交流分量交流分量動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析iCtOiCtICOiCticO靜態(tài)分析靜態(tài)分析UBEIB無輸入信號(hào)無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí)時(shí):？ uCE = UCC iC RC uBE = UBE+ u

6、iuCE = UCE+ uo uo 0IC+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotOuitOuotO直流通路直流通路( IB 、 IC 、 UCE )對(duì)直流信號(hào)電容對(duì)直流信號(hào)電容 C 可看作開路（即將電容斷開）可看作開路（即將電容斷開）斷開斷開斷開斷開+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiERBRCuiuORLRSes+ XC 0，C 可看作短可看作短路。忽略電源的內(nèi)阻，路。忽略電源的內(nèi)阻，電源的端電壓恒定，電源的端電壓恒定，直流電源對(duì)

7、交流可看直流電源對(duì)交流可看作短路。作短路。短路短路短路短路對(duì)地短路對(duì)地短路+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCEiCiBiE放大電路無信號(hào)輸入（放大電路無信號(hào)輸入（ui = 0）時(shí)的工作狀態(tài)。）時(shí)的工作狀態(tài)。估算法、圖解法。估算法、圖解法。各極電壓、電流的直流分量。各極電壓、電流的直流分量。放大電路的直流通路。放大電路的直流通路。 (1)靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn)Q：IB、IC、UCE 。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：確定放大電路的靜態(tài)值。確定放大電路的靜態(tài)值。BBECCB RUUI 所以所以BCCBRUI 根據(jù)電流放大作用根據(jù)電流放大作用CEOBC III BB II 當(dāng)當(dāng)UBE

8、UCC時(shí)，時(shí)，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：mAmABCCB04030012. RUImAmABC51040537. II VV CCCCCE645112 .RIUU+UCCRBRCT+UBEUCEICIBEECCCCCERIRIUU EBBECCB) 1(RRUUI BC II EEBEBBCCRIURIU EBBEBB) 1 (RIURI 由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+UBEUCEICIB常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE = UCC ICRC +UCCRBR

9、CT+UBEUCEICIBBBECCBRUUI CtanR1 ICQUCEQCCCRUUCC常常數(shù)數(shù) B)(CECIUfIUCE /VIC/mA直流負(fù)載線直流負(fù)載線Q由由IB確定的那確定的那條輸出特性與條輸出特性與直流負(fù)載線的直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是交點(diǎn)就是Q點(diǎn)點(diǎn)O 放大電路的動(dòng)態(tài)分析放大電路的動(dòng)態(tài)分析 把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效為一個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管個(gè)線性電路。即把非線性的晶體管線性化線性化，等效為，等效為一個(gè)一個(gè)線性元件線性元件。 晶體管在晶體管在小信號(hào)小信號(hào)（微變量）情況下工作。因此，（微變量）情況下工作。因此，在靜態(tài)工作點(diǎn)附

10、近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近在靜態(tài)工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)的特性曲線可用直線近似代替。似代替。 利用放大電路的微變等效電路分析利用放大電路的微變等效電路分析計(jì)算計(jì)算放大電路放大電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻、輸入電阻ri、輸出電阻、輸出電阻ro等。等。)mA()mV(26)1()(200EbeIr CEBBEbeUIUr CEbbeUiu OCEBCUII CEbcUii BCCEceIIUr BcceIiu OibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B

11、、E之間之間可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一之間可用一受控電流源受控電流源ic= ib等效代替。等效代替。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEiiibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbebirIU LcoRIU beLrRAu LCL/ RRR io :UUAu 定義定義Lb RI

12、 rbebeCrRAu iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS LcoRIU LCL/RRR io :UUAu 定義定義Lb RI rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREEebebiRIrIU Ebbeb) 1 (RIrI EbeL) 1(RrRAu iii IUr 輸輸入入電電阻阻SESRiIiUirSESRiIiUiiIUri beB/rR 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)beBrR bRiBIIU EebebiRIrIU Ebbeb)1 (RIrI Ebeib)1 (RrUI EbeBi)1 (

13、/RrRr beirr rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiIbIcIoUbISEeIREiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSririBRIBRIoUoEoooIUr 輸輸出出電電阻阻：oUSEiUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoooRIUr例例3：求求ro的步驟：的步驟：1) 斷開負(fù)載斷開負(fù)載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求or外加外加oICRcoIII bcII CoRCRUI 0 0 cb II所所以以2) 令令 或或0i U0

14、S ERcIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIERbbo IIII EoSBbeoSBbeoRURRrURRrU / ESbeo1/11RRRrr 外加外加oIor1) 斷開負(fù)載斷開負(fù)載RLoU3) 外加電壓外加電壓oI4) 求求2) 令令 或或0i U0S EERI 1SBbeERRrR/QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoQ2uoUCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1

15、uiuotiB B/ AiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE 在固定偏置放大電路中，在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)溫度升高時(shí)， UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)UCC和和 RB一定時(shí)，一定時(shí)， IC與與 UBE、 以及以及 ICEO 有關(guān)有關(guān)，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII 溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)， IC將增加，使將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。點(diǎn)沿負(fù)載線上移。iCuCEQQ 固定偏置電路的固定偏置電路的Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏點(diǎn)

16、是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使置電路。當(dāng)溫度升高使 IC 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制從而抑制Q點(diǎn)的變化，保持點(diǎn)的變化，保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。OB2II 若若滿滿足足： 基極電位基本恒定，基極電位基本恒定，不隨溫度變化。不隨溫度變化。2B2BRIV 2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRV VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+VBEBEBECRUVII BEBUV 若若滿滿足足：EBEBEBEC RVRUVII RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+IC

17、RSeS+CCB2B1B2BURRRV 從從Q點(diǎn)點(diǎn)穩(wěn)定的角度來看穩(wěn)定的角度來看似乎似乎I2、VB越大越好。越大越好。但但 I2 越大，越大，RB1、RB2必必須取得較小，將增加損耗，須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。降低輸入電阻。VB過高必使過高必使VE也增高，也增高，在在UCC一定時(shí)，勢(shì)必使一定時(shí)，勢(shì)必使UCE減減小，從而減小放大電路輸小，從而減小放大電路輸出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。出電壓的動(dòng)態(tài)范圍。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。的阻值一般為幾十千歐。VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICR

18、SeS+VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定CC2B1B2BURRRVB EBEBECRUVII CBII EECCCCCERIRIUU VBRB1RCRB2REI1I2IB+UCCIC旁路電容旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+beLrRAu beBir/Rr 對(duì)交流：對(duì)交流：旁路電容旁路電容 CE 將將R 短路短路， R 不起作不起作用用， Au，ri，ro與固定偏置電路相同與固定偏置電路相同。iUiIbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +-

19、 -+ +- -RSCoRr RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+2B1BB/ RRR iUiIbIcIoUbISEeIBRIEbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)1 (R/R/Rrr CoRr beBir/Rr CoRr ？即即： Sos EUAu考慮信號(hào)源內(nèi)阻考慮信號(hào)源內(nèi)阻RS 時(shí)時(shí)iSibeLs rRrrRAu 所以所以SosEUAu SiioEUUU SiEUAu iSiSirRrEU irRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+ 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RC= 6k, R

20、E1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶體管，晶體管=50， UBE=0.6V, 試求試求: :(1) (1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) (3) ri、ro及及 Au；(4) (4) 若輸入信號(hào)為若輸入信號(hào)為 能輸出正常波形，能輸出正常波形， 則則UO多大？多大？ (5) 若測(cè)得輸出波形為若測(cè)得輸出波形為 判斷放大器出現(xiàn)的是何種失真，判斷放大器出現(xiàn)的是何種失真， 如何消除失真？如何消除失真？ RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2mV

21、3140sin210itu tuoOV3V12206020CCB2B1B2B URRRVmA8 . 0 mA36 . 03EBEBEC RUVII A16 A500.8CB IIV8 . 4V38 . 068 . 012)(1E1EECCCCCE RRIRIUURB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVBk6Co Rrk86. 18 . 02651200I26) 1(200Ebe rk 15/2B1BB RRR其中其中 1) (EbeBi1/RrRr k03.8 1be) (EL1RrRAu 69. 8 iUiIbIcIoUbISEeIBRI69. 8oi UUAumV9 .8

22、61069. 8o iuUAU 阻容耦合放大電路由于存在級(jí)間耦合電容、發(fā)射阻容耦合放大電路由于存在級(jí)間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電率變化，故當(dāng)信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅頻特性幅頻特性f 270 180 90相頻特性相頻特性 iUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbeU+ +- -o

23、UbeUiUiUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSbeU+ +- -C1C2oUiUbIcIoUbISErbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSCoRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSEBBECCB)1(RRUUI BE)1(II EECCCERIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBICRB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSLEL/ RRR LeoRIU Lb1RI ）（ LebebiRIrIU Lbbeb)1 (RIrI LbbebLb)1()1(RIrIRIAu LbeL)1(1RrR ）

24、（rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIrbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIiBi/rRr LbeBi)1(/RrRr LbebLEebebbii)1 (/RrIRRIrIIUr LEL/ RRR irir 1sbeoRrrSBS/RRR RrRr 1/sbeEosbeE) 1 ( RRr 通通常常：rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIREiIor. 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k,

25、 RB= 200k， RL= 2k ，晶體管，晶體管=60， UBE=0.6V, 信信號(hào)源內(nèi)阻號(hào)源內(nèi)阻RS= 100，試求試求: :(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IE 及及 UCE； 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和和 ro 。RB+UCCC1C2RRLui+uo+es+RSmA035. 0mA260)(12006 . 012) (1EBBECCB RRUUImA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCRBR+UCE+UBEIIBIC3 .176010094. 0Sbeo Rrrk94. 02

26、4. 1266120026) (1200Ebe Ir LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 rbeRBRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISEeIRELbeL) 1 () 1 (RrRAu LbeBi) 1(/RrRr Rrr 1sbeo兩級(jí)之間通過耦合電容兩級(jí)之間通過耦合電容 C2 與下級(jí)輸入電阻連接與下級(jí)輸入電阻連接RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2 由于電容有隔直作用，所以每級(jí)放大電路的直流由于電容有隔直作用，所以

27、每級(jí)放大電路的直流通路互不相通，通路互不相通，。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSEB1R B2R T1T2第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)212ioi1oiouuuAAUUUUUUA 2ir1bI2bI1cI2cIrbeRB2RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISErbeRC2RLEBC+ +- -oU2b2IB1R B2R RB12i1C1L/rRR 1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 1iirr 2oorr L2CL2/ RRR 如圖所示的兩級(jí)電壓放大電路，如圖所

28、示的兩級(jí)電壓放大電路，已知已知1= 2 =50, T1和和T2均為均為3DG8D。 RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解: : (1) 兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。兩級(jí)放大電路的靜態(tài)值可分別計(jì)算。A8 . 9mA2750)(110000.624) (1E1B1BECCB1 RRUUImA 49. 0mA 0098. 050)(1)1 (B1E1 II V77. 10V2749. 024E1E1CCCE RIUU RB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R

29、B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k V26. 843V438224B2B2B1CCB2 RRRUVmA 96. 0mA5 . 751. 06 . 026. 8E2E2BE2B2C2 RRUUIRB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解: :A 2 . 19mA5096. 02C2B2 IIV71. 6)V5 . 751. 010(96. 024)(E2E2C2C2CCCE2 RRRIUURB1C1C2RE1+RC2C3CE+24V+

30、oUiUB1R B2R T1T2E2R E1R 1M 27k 82k 43k 7.5k 510 10k 解解: :2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER 由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻由微變等效電路可知，放大電路的輸入電阻 ri 等等于第一級(jí)的輸入電阻于第一級(jí)的輸入電阻ri1。第一級(jí)是射極輸出器，它。第一級(jí)是射極輸出器，它的輸入電阻的輸入電阻ri1與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即與負(fù)載有關(guān)，而射極輸出器的負(fù)載即是第二級(jí)輸入電阻是第二級(jí)輸入電阻 ri2。2ir1iirr 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1

31、iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER (2) 計(jì)算計(jì)算 r i和和 r 0 k58. 196. 0265120026)1 (200Ebe2 Ir k )(E2be2B2B1141/2 RrRRri k 22. 9k14271427/i2E1L1 rRR2ir k 349 02650)(120026) (1200rE11be1 .I k 320)1 (/L1be1B1i1i RrRrr 2oorr k10C2o2o Rrr2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER (3)(3)

32、求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù) 994 022 950)(1322 9)501 ()1 ()1 (L111beL111u.RrRA 2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER (3)(3)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)求各級(jí)電壓的放大倍數(shù)及總電壓放大倍數(shù)2bI2cIrbe2RC2oUrbe1iURB1B1R 2BR 1bI2bI1bI1cIRE11oU+_+_+_2ER 1851. 050)(179. 11050)1 (2E2be22C2 RrRAu 總電壓放大倍數(shù)總電壓

33、放大倍數(shù)9 . 1718)(994. 021 uuuAAA將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端?？捎脕矸糯缶徛兓男盘?hào)或直流量變化的信號(hào)?？捎脕矸糯缶徛兓男盘?hào)或直流量變化的信號(hào)。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2由于不采用電容，具有良好的低頻特性。適合于集成由于不采用電容，具有良好的低頻特性。適合于集成化的要求，在化的要求，在集成運(yùn)放集成運(yùn)放的內(nèi)部，級(jí)間都是直接耦合。的內(nèi)部，級(jí)間都是直接耦合。指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生指輸入信號(hào)電壓為零時(shí)，輸出電壓發(fā)生 緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。緩慢地、無規(guī)則地變化的現(xiàn)象。uotO晶體管參數(shù)隨溫度

34、變化、電源電壓晶體管參數(shù)隨溫度變化、電源電壓 波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。波動(dòng)、電路元件參數(shù)的變化。1. 前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響前后級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響 直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。直接影響對(duì)輸入信號(hào)測(cè)量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。 嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒有效信號(hào)電壓，無法分辨是有效信嚴(yán)重時(shí)，可能淹沒有效信號(hào)電壓，無法分辨是有效信號(hào)電壓還是漂移電壓。號(hào)電壓還是漂移電壓。 抑制零點(diǎn)漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一抑制零點(diǎn)漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個(gè)重要的問題。個(gè)重要的問題。 差分放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。差分放大電路是抑制零點(diǎn)漂移最有效的電路結(jié)構(gòu)。 電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，

35、在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)電路結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在理想的情況下，兩管的特性及對(duì)應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。應(yīng)電阻元件的參數(shù)值都相等。 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出兩個(gè)輸出兩管兩管靜態(tài)工靜態(tài)工作點(diǎn)相同作點(diǎn)相同uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0靜態(tài)時(shí)，靜態(tài)時(shí)，ui1 = ui2 = 0當(dāng)溫度升高時(shí)當(dāng)溫度升高時(shí)ICVC （兩管變化量相等）（兩管變化量相等）+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui

36、2+T2+共模信號(hào)共模信號(hào) 需要抑制需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2+差模信號(hào)差模信號(hào) 是有用信號(hào)是有用信號(hào)例例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV ui2 = 8 mV 2 mV 例例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 18 mV + 2 mV ui2 = 18 mV 2 mV 可分解成可分解成: : ui1 = 8 mV + 2 mV 這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動(dòng)控制這種輸入常作為比較放大來應(yīng)用，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中是常見的。系統(tǒng)中是常見的。 （Common Mode Rej

37、ection Ratio)CdCMRAAK ) (lg20(dB)CdCMR分貝AAK 若電路完全對(duì)稱，理想情況下共模放大倍數(shù)若電路完全對(duì)稱，理想情況下共模放大倍數(shù) Ac = 0 輸出電壓輸出電壓 若電路不完全對(duì)稱，則若電路不完全對(duì)稱，則 Ac 0，實(shí)際輸出電壓實(shí)際輸出電壓 即共模信號(hào)對(duì)輸出有影響即共模信號(hào)對(duì)輸出有影響 。+Uuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+TEE+穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個(gè)管子的漂移。穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，限制每個(gè)管子的漂移。EE的作用：的作用：用于補(bǔ)償用于補(bǔ)償RE上的壓降，以獲得合適的上的壓降，以獲得合適的Q。+Uuoui1RC / 5.1kRPT1RB / 10kR

38、C / 5.1kui2RE / 5.1kRB / 10k+T-EE / -6Vuo1uo2+URC / 5.1kRB / 10kRE / 5.1k-EE / -6VEEEEBBB2EIRUIR 由由EBBEEB)(RRUEI 12得得01mA.01 .5)501(2107 .06 5mA.001.050BC II 0.51mA50)0.01(1)I1(BE I45V. 3105 . 0105.1-6-33CCCCC IRUV798V. 061051. 0101 . 52-233EEEE EIRV1V. 01001. 0101033BBB IRVuic1RC / 5.1kRB / 10k+uoc

39、1RE / 5.1k+5mV2372i2i1ic2ic1 uuuu2mV2372i2i1id2id1 uuuuc1iUbIcIc1oUbIeIc1iUbIcIc1oUbIeIEbbbeBcbic1oc1c1)1(2)(RIIrRRIUUA EbeBC)1 ( 2RrRR 8k. 251. 026)1(200be ri1EbeBCoc2oc1)1 (uRrRRuu 51 . 5)501 (8 . 2101 . 550 39mV.2 uid1RC / 5.1kRB / 10k+uod1+c1iUbIcIc1oUbIbeBCbbeBCbid1od1d1I)(rRRrRRIUUA 8mV.3928 .

40、 2101 . 550-id1beBCd1o urRRu 8mV.392)(8 . 2101 . 550-id2beBCd2o urRRu 2mV.428 .3939. 2)5(od1oc1o1 uuu4mV.378 .3939. 2od2oc2o2 uuu0)6(oc2oc1oc uuu6mV.798 .398 .39od2od1od uuu39mV. 2oc2c1o uu8mV.39od1 u8mV.39od2 u2mV.42o2o1o uuu+Uuoui1RC / 5.1kRPT1RB / 10kRC / 5.1kui2RE / 5.1kRB / 10k+T-EE / -6Vuo1uo2

41、+Uuoui1RC / 5.1kRPT1RB / 10kRC / 5.1kui2RE / 5.1kRB / 10k+T-EE / -6Vuo1uo2ui+ii2i121uuu 電電源源供供給給的的直直流流功功率率率率負(fù)負(fù)載載得得到到的的交交流流信信號(hào)號(hào)功功 ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號(hào)晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期都導(dǎo)通，的整個(gè)周期都導(dǎo)通，波形好，靜態(tài)波形好，靜態(tài)IC較大，管耗大、較大，管耗大、效率低。效率低。晶體管只在輸入信號(hào)晶體管只在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，波形嚴(yán)重的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，波形嚴(yán)重失真，靜態(tài)失真，靜態(tài)IC=0，管耗小、效率，管耗

42、小、效率高。高。晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)靜態(tài)IC 0，一般功放常采用。，一般功放常采用。 互補(bǔ)對(duì)稱電路是集成功率放大電路輸出級(jí)的基本互補(bǔ)對(duì)稱電路是集成功率放大電路輸出級(jí)的基本形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時(shí)，由形式。當(dāng)它通過容量較大的電容與負(fù)載耦合時(shí)，由于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器于省去了變壓器而被稱為無輸出變壓器()電路，簡(jiǎn)稱電路，簡(jiǎn)稱OTL電路。若互補(bǔ)對(duì)稱電電路。若互補(bǔ)對(duì)稱電路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省去，就成為無輸路直接與負(fù)載相連，輸出電容也省去，就成為無輸出電容出電容(電路，簡(jiǎn)稱電路，簡(jiǎn)稱OCL電路。電路。 OTL電路采用單電源供

43、電，電路采用單電源供電， OCL電路采用雙電源供電路采用雙電源供電。電。T1、T2的特性一致；的特性一致；一個(gè)一個(gè)NPN型、一個(gè)型、一個(gè)PNP型型兩管均接成射極輸出器；兩管均接成射極輸出器；輸出端有大電容；輸出端有大電容；單電源供電。單電源供電。ui= 02 CCCUu 2CCAUV , IC1 0， IC2 0OTL原理電路原理電路RLuiT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- - 設(shè)輸入端在設(shè)輸入端在UCC/2 直流直流基礎(chǔ)上加入正弦信號(hào)?；A(chǔ)上加入正弦信號(hào)。 若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變

44、，則負(fù)載上得到的交流信號(hào)正負(fù)半周對(duì)稱。則負(fù)載上得到的交流信號(hào)正負(fù)半周對(duì)稱。ic1ic2交流通路交流通路uo 當(dāng)輸入信號(hào)當(dāng)輸入信號(hào)ui為正弦波時(shí)，為正弦波時(shí)，輸出信號(hào)在過零前后出現(xiàn)的輸出信號(hào)在過零前后出現(xiàn)的失真稱為交越失真。失真稱為交越失真。 由于晶體管特性存在非線性，由于晶體管特性存在非線性， ui 0 時(shí)，時(shí)，P P型襯底中的電子受到電場(chǎng)力的吸型襯底中的電子受到電場(chǎng)力的吸引到達(dá)表層，填補(bǔ)空穴形成負(fù)離子的耗盡層；引到達(dá)表層，填補(bǔ)空穴形成負(fù)離子的耗盡層；N型導(dǎo)電溝道型導(dǎo)電溝道EGP型硅襯底型硅襯底N+N+GSD+UGSED+N型導(dǎo)電溝道型導(dǎo)電溝道當(dāng)當(dāng)UGS UGS(th(th）后，場(chǎng)效應(yīng)后，場(chǎng)效

45、應(yīng)管才形成導(dǎo)電溝道開始導(dǎo)管才形成導(dǎo)電溝道開始導(dǎo)通。通。若漏若漏源之間加上一源之間加上一定的電壓定的電壓UDS，則有漏極電，則有漏極電流流ID產(chǎn)生。在一定的產(chǎn)生。在一定的UDS下下漏極電流漏極電流ID的大小與柵源的大小與柵源電壓電壓UGS有關(guān)（有關(guān)（U UGSGS越大，越大，溝道越寬）。所以，場(chǎng)效溝道越寬）。所以，場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制電流應(yīng)管是一種電壓控制電流的器件。的器件。 在一定的漏在一定的漏源電壓源電壓UDS下，使管子由不導(dǎo)通變下，使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源電壓稱為開啟電壓為導(dǎo)通的臨界柵源電壓稱為開啟電壓UGS(thth）。有導(dǎo)電溝道有導(dǎo)電溝道無導(dǎo)電無導(dǎo)電溝道溝道UDSUGS/ID/mAUDS/Vo oUGS= 1VUGS= 2VUGS=