第4章放大電路基礎(chǔ)

1、HomeNextBackHomeNextBackHomeNextBack放大的實(shí)質(zhì)：用較小的信號(hào)去控制較大的信號(hào)。放大的實(shí)質(zhì)：用較小的信號(hào)去控制較大的信號(hào)。RsRBus+ui+UBBRL+uo+UCCRCC1C2V+HomeNextBack（1）晶體管）晶體管V：放大元件，用基極電流放大元件，用基極電流iB控制集電極電流控制集電極電流iC。（2）電源電源UCC和和UBB：使晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏使晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管處在放大狀態(tài)，同時(shí)也是放大電路的能量來源，提，晶體管處在放大狀態(tài)，同時(shí)也是放大電路的能量來源，提供電流供電流iB和和iC。UCC一般在幾伏到十幾伏之間。一

2、般在幾伏到十幾伏之間。（3）偏置電阻）偏置電阻RB：用來調(diào)節(jié)基極偏置電流用來調(diào)節(jié)基極偏置電流IB，使晶體管有使晶體管有一個(gè)合適的工作點(diǎn)，一般為幾十千歐到幾百千歐。一個(gè)合適的工作點(diǎn)，一般為幾十千歐到幾百千歐。（4）集電極負(fù)載電阻）集電極負(fù)載電阻RC：將集電極電流將集電極電流iC的變化轉(zhuǎn)換為電的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，以獲得電壓放大，一般為幾千歐。壓的變化，以獲得電壓放大，一般為幾千歐。（5）電容）電容Cl、C2：用來傳遞交流信號(hào)，起到耦合的作用。用來傳遞交流信號(hào)，起到耦合的作用。同時(shí)，又使放大電路和信號(hào)源及負(fù)載間直流相隔離，起隔直同時(shí)，又使放大電路和信號(hào)源及負(fù)載間直流相隔離，起隔直作用。為了減小傳

3、遞信號(hào)的電壓損失，作用。為了減小傳遞信號(hào)的電壓損失，Cl、C2應(yīng)選得足夠大應(yīng)選得足夠大，一般為幾微法至幾十微法，通常采用電解電容器。，一般為幾微法至幾十微法，通常采用電解電容器。HomeNextBackRsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+共發(fā)射極放大電路的實(shí)用電共發(fā)射極放大電路的實(shí)用電路路HomeNextBack4.1.1是指無交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓都是指無交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓都不變的狀態(tài)，靜態(tài)時(shí)三極管各極電流和電壓值稱為靜不變的狀態(tài)，靜態(tài)時(shí)三極管各極電流和電壓值稱為靜態(tài)工作點(diǎn)態(tài)工作點(diǎn)Q（主要指主要指IBQ、ICQ和和UCEQ）。）。靜態(tài)分析主要靜態(tài)分

4、析主要是確定放大電路中的靜態(tài)值是確定放大電路中的靜態(tài)值IBQ、ICQ和和UCEQ。RC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQ：耦合電容可視為開路。：耦合電容可視為開路。BCCBBEQCCBQRURUUIBQCQIICCQCCCEQRIUUHomeNextBack圖解步驟：圖解步驟：（1）用估算法求出基極電流）用估算法求出基極電流IBQ（如如40A）。）。（2）根據(jù)根據(jù)IBQ在輸出特性曲線中找到對(duì)應(yīng)的曲線。在輸出特性曲線中找到對(duì)應(yīng)的曲線。（3）作直流負(fù)載線。根據(jù)集電極電流）作直流負(fù)載線。根據(jù)集電極電流IC與集、射間電與集、射間電壓壓UCE的關(guān)系式的關(guān)系式UCE=UCCICRC可畫出一條

5、直線，該直可畫出一條直線，該直線在縱軸上的截距為線在縱軸上的截距為UCC/RC，在橫軸上的截距為在橫軸上的截距為UCC，其斜率為其斜率為1/ RC ，只與集電極負(fù)載電阻，只與集電極負(fù)載電阻RC有關(guān)，稱有關(guān)，稱為直流負(fù)載線。為直流負(fù)載線。（4）求靜態(tài)工作點(diǎn)）求靜態(tài)工作點(diǎn)Q，并確定并確定UCEQ、ICQ的值。晶體的值。晶體管的管的ICQ和和UCEQ既要滿足既要滿足IB=40A的輸出特性曲線，又的輸出特性曲線，又要滿足直流負(fù)載線，因而晶體管必然工作在它們的交要滿足直流負(fù)載線，因而晶體管必然工作在它們的交點(diǎn)點(diǎn)Q，該點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)。由靜態(tài)工作點(diǎn)該點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)。由靜態(tài)工作點(diǎn)Q便可在坐便可在坐標(biāo)上查得

6、靜態(tài)值標(biāo)上查得靜態(tài)值ICQ和和UCEQ。4.1.2 HomeNextBackIB=00UCE/V20A40A60A80AIC/mAQICQUCEQUCCRCUCCIB=40A的輸?shù)妮敵鎏匦郧€出特性曲線由由UCE=UCCICRC所決定的直流負(fù)載線所決定的直流負(fù)載線兩者的交點(diǎn)兩者的交點(diǎn)Q就是靜態(tài)工作點(diǎn)就是靜態(tài)工作點(diǎn)過過Q點(diǎn)作水平點(diǎn)作水平線，在縱軸上線，在縱軸上的截距即為的截距即為ICQ過過Q點(diǎn)作垂線，點(diǎn)作垂線，在橫軸上的截在橫軸上的截距即為距即為UCQHomeNextBack是指有交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓隨是指有交流信號(hào)輸入時(shí)，電路中的電流、電壓隨輸入信號(hào)作相應(yīng)變化的狀態(tài)。由于動(dòng)態(tài)時(shí)放

7、大電路是輸入信號(hào)作相應(yīng)變化的狀態(tài)。由于動(dòng)態(tài)時(shí)放大電路是在直流電源在直流電源UCC和交流輸入信號(hào)和交流輸入信號(hào)ui共同作用下工作，共同作用下工作，電路中的電壓電路中的電壓uCE、電流電流iB和和iC均包含兩個(gè)分量。均包含兩個(gè)分量。RsRBus+uiRL+uoVRCibic：（：（ui單獨(dú)作用下的電路）。由于電容單獨(dú)作用下的電路）。由于電容C1、C2足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源足夠大，容抗近似為零（相當(dāng)于短路），直流電源UCC去掉（短接）。去掉（短接）。HomeNextBack圖解步驟：圖解步驟：（1）根據(jù)靜態(tài)分析方法，求出靜態(tài)工作點(diǎn)）根據(jù)靜態(tài)分析方法，求出靜態(tài)工作點(diǎn)Q。（2）根據(jù)

8、）根據(jù)ui在輸入特性上求在輸入特性上求uBE和和iB。（3）作交流負(fù)載線。）作交流負(fù)載線。（4）由輸出特性曲線和交流負(fù)載線求）由輸出特性曲線和交流負(fù)載線求iC和和uCE。0 (a) 輸入回路 (b) 輸出回路uCEiCQICQUCCuBEiB0uBEtiBt0iCt0tQQQQQIBQUBEQuCEUCEQ直流負(fù)載線交流負(fù)載線00HomeNextBack從圖解分析過程，可得出如下幾個(gè)重要結(jié)論：從圖解分析過程，可得出如下幾個(gè)重要結(jié)論：（1）放大器中的各個(gè)量）放大器中的各個(gè)量uBE，iB，iC和和uCE都由直流分量和都由直流分量和交流分量兩部分組成。交流分量兩部分組成。（2）由于）由于C2的隔直作

9、用，的隔直作用，uCE中的直流分量中的直流分量UCEQ被隔開被隔開，放大器的輸出電壓，放大器的輸出電壓uo等于等于uCE中的交流分量中的交流分量uce，且與輸且與輸入電壓入電壓ui反相。反相。（3）放大器的電壓放大倍數(shù)可由）放大器的電壓放大倍數(shù)可由uo與與ui的幅值之比或有的幅值之比或有效值之比求出。負(fù)載電阻效值之比求出。負(fù)載電阻RL越小，交流負(fù)載電阻越小，交流負(fù)載電阻RL也越也越小，交流負(fù)載線就越陡，使小，交流負(fù)載線就越陡，使Uom減小，電壓放大倍數(shù)下降減小，電壓放大倍數(shù)下降。（4）靜態(tài)工作點(diǎn)）靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)置得不合適，會(huì)對(duì)放大電路的性能設(shè)置得不合適，會(huì)對(duì)放大電路的性能造成影響。若造成影響。

10、若Q點(diǎn)偏高，當(dāng)點(diǎn)偏高，當(dāng)ib按正弦規(guī)律變化時(shí)，按正弦規(guī)律變化時(shí)，Q進(jìn)入進(jìn)入飽和區(qū)，造成飽和區(qū)，造成ic和和uce的波形與的波形與ib（或或ui）的波形不一致，的波形不一致，輸出電壓輸出電壓uo（即即uce）的負(fù)半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為飽和失的負(fù)半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為飽和失真；若真；若Q點(diǎn)偏低，則點(diǎn)偏低，則Q進(jìn)入截止區(qū)，輸出電壓進(jìn)入截止區(qū)，輸出電壓uo的正半周的正半周出現(xiàn)平頂畸變，稱為截止失真。飽和失真和截止失真統(tǒng)稱出現(xiàn)平頂畸變，稱為截止失真。飽和失真和截止失真統(tǒng)稱為非線性失真。為非線性失真。HomeNextBack(a) 飽和失真0uCEiCQICQiCt0tQQuCEUCEQ0HomeNext

11、Back(b) 截止失真0uCEiCQICQiCt0tQQUCEQ0uCEHomeNextBack把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效成一個(gè)線性把非線性元件晶體管所組成的放大電路等效成一個(gè)線性電路，就是放大電路的微變等效電路，然后用線性電路電路，就是放大電路的微變等效電路，然后用線性電路的分析方法來分析，這種方法稱為微變等效電路分析法。的分析方法來分析，這種方法稱為微變等效電路分析法。是晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。是晶體管在小信號(hào)（微變量）情況下工作。這樣就能在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，用直線段近似這樣就能在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，用直線段近似地代替晶體管的特性曲線。地代替晶體管的

12、特性曲線。UBEIB0IBUBEQ輸入特性曲線在輸入特性曲線在Q點(diǎn)附近的微小范點(diǎn)附近的微小范圍內(nèi)可以認(rèn)為是線性的。當(dāng)圍內(nèi)可以認(rèn)為是線性的。當(dāng)uBE有有一微小變化一微小變化UBE時(shí)，基極電流變化時(shí)，基極電流變化IB，兩者的比值稱為三極管的動(dòng)兩者的比值稱為三極管的動(dòng)態(tài)輸入電阻，用態(tài)輸入電阻，用rbe表示，即：表示，即：bbeBBEbeiuIUr HomeNextBack+ube+uceicibCBErbe+uceicibCBE+ubeib (a) 三極管 (b) 三極管的微變等效電路)mA(mV)(26)1 (300EQbeIr0UCEICIBICQ輸出特性曲線在放大區(qū)域內(nèi)可認(rèn)輸出特性曲線在放大區(qū)

13、域內(nèi)可認(rèn)為呈水平線，集電極電流的微小為呈水平線，集電極電流的微小變化變化IC僅與基極電流的微小變僅與基極電流的微小變化化IB有關(guān)，而與電壓有關(guān)，而與電壓uCE無關(guān)，無關(guān)，故集電極和發(fā)射極之間可等效為故集電極和發(fā)射極之間可等效為一個(gè)受一個(gè)受ib控制的電流源，即：控制的電流源，即：bciiHomeNextBackrbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU RsRBus+uiRL+uoVRCibicHomeNextBack電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)beLbbebLbbecLorRIrIRIrIRUUAiu式中式中RL=RC/RL。當(dāng)當(dāng)RL=（開路）時(shí)開路）時(shí)beCrRAurbe+oU

14、cIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU HomeNextBack輸入電阻beB/rRIURiiirbe+oUcIbICBE+iUbIRCRLRBRs +sU iIRi輸入電阻輸入電阻Ri的大小決定了放大電路從信號(hào)源吸取電流的大小決定了放大電路從信號(hào)源吸取電流（輸入電流）的大小。為了減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，總希（輸入電流）的大小。為了減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，總希望望Ri越大越好。另外，較大的輸入電阻越大越好。另外，較大的輸入電阻Ri，也可以降低也可以降低信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻Rs的影響，使放大電路獲得較高的輸入電的影響，使放大電路獲得較高的輸入電壓。在上式中由于壓。在上式中由于RB比比rbe大得多，

15、大得多，Ri近似等于近似等于rbe，在在幾百歐到幾千歐，一般認(rèn)為是較低的，并不理想。幾百歐到幾千歐，一般認(rèn)為是較低的，并不理想。HomeNextBack輸出電阻rbe+UcIbICBEbIRCRBRsICoRIURRo的計(jì)算方法是：信號(hào)源sU短路，斷開負(fù)載 RL，在輸出端加電壓U，求出由U產(chǎn)生的電流I，則輸出電阻 Ro為：對(duì)于負(fù)載而言，放大器的輸出電阻對(duì)于負(fù)載而言，放大器的輸出電阻Ro越小，負(fù)載電阻越小，負(fù)載電阻RL的變化對(duì)輸出電壓的影響就越小，表明放大器帶負(fù)載能力的變化對(duì)輸出電壓的影響就越小，表明放大器帶負(fù)載能力越強(qiáng)，因此總希望越強(qiáng)，因此總希望Ro越小越好。上式中越小越好。上式中Ro在幾千歐

16、到幾十在幾千歐到幾十千歐，一般認(rèn)為是較大的，也不理想。千歐，一般認(rèn)為是較大的，也不理想。HomeNextBack例例：圖示電路，已知V12CCU，300BRk，3CRk，3LRk，3sRk，50，試求：（1）RL接入和斷開兩種情況下電路的電壓放大倍數(shù)uA；（2）輸入電阻 Ri和輸出電阻 Ro；（3）輸出端開路時(shí)的源電壓放大倍數(shù)susUUAo。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB+HomeNextBack解：先求靜態(tài)工作點(diǎn)解：先求靜態(tài)工作點(diǎn)40A30012BCCBBEQCCBQRURUUIAmA204. 050BQCQIIV63212CCQCCCEQRIUU再求三極管的動(dòng)態(tài)輸入電阻

17、963)mA(2mV)(26)501 (300)mA(mV)(26)1 (300EQbeIr963. 0kRC+UCCVRB+UCEQ+UBEQ ICQIBQHomeNextBack（1）RL接入時(shí)的電壓放大倍數(shù)uA為：78963. 0333350beLrRAuRL斷開時(shí)的電壓放大倍數(shù)uA為：156963. 0350beCrRAu（2）輸入電阻 Ri為：96. 0963. 0/300/beBrRRik輸出電阻 Ro為：3Co RR k（3）39)156(131oouisiisisusARRRUUUUUUAHomeNextBack1 溫度升高UBE減小ICBO增大增大IC增大HomeNextBa

18、ckRsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+UCCRCVRB1RB2REUBI1I2ICQIBQUE+UCEQ+ UBEQ ：I2IB，則CCB2B1B2BURRRU與溫度基本無關(guān)。溫度 tICIEUE(=IE RE)UBE(=UBIE RE)IB IC調(diào)節(jié)過程：2 HomeNextBack（1）靜態(tài)分析)(CQBQEBEQBEQCCB2B1B2BECCQCCCEQCQRRIUUIIRUUIIURRRU（2）動(dòng)態(tài)分析CbeBBiuRRrRRRrRAo21beL/HomeNextBack例：例：圖示電路（接CE），已知UCC=12V，RB1=20k，RB2=10k，R

19、C=3k，RE=2k，RL=3k，=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCRCC1C2VRB1RB2RECE+解：解：（1）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)V75. 3)23(65. 112)(A33mA5065. 1mA65. 127 . 04V412102010ECCQCCCEQCQBQEBEQBEQCCB2B1B2BRRIUUIIRUUIIURRRUCQHomeNextBack（2）求電壓放大倍數(shù)681 . 1333350k1 . 1110065. 126)501 (30026)1 (300beLEQberRAIru（3）求輸入電阻和輸出電阻

20、k3k994. 01 . 1/10/20/obeB2B1CiRRrRRRHomeNextBackECQCCEEQCCCEQBQCQEBBEQCCBQEBQBEQBBQEEQBEQBBQCC)1 ()1 (RIURIUUIIRRUUIRIURIRIURIU1 Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+UCCVRB1REICQIBQ+UCEQ+ UBEQ HomeNextBackrbe+oUcIbICBE+iUbIRERLRBRs +sU 射極輸出器的微變等效電路1IeIiILbeLoLbbebobebLbLo)1 ()1 ()1 ()1 (RrRUUARIrIUrIURIRIUiuie

21、求電壓放大倍數(shù)2 HomeNextBack求輸入電阻)1 (/)1 (LbeBLbeBb1RrRIURRrURUIIIiiiiiirbe+oUcIbICBE+iUbIRERLRBRs +sU 射極輸出器的微變等效電路1IeIiIHomeNextBack計(jì)算輸出電阻的等效電路Irbe+ UcIbICBEbIRERBRseI求輸出電阻1/beEoEbebebbssseRrRIURRURrURrUIIIIHomeNextBack射極輸出器的特點(diǎn)：射極輸出器的特點(diǎn)：電壓放大倍數(shù)小于電壓放大倍數(shù)小于1，但約等于，但約等于1，即電壓跟隨。，即電壓跟隨。輸入電阻較高。輸入電阻較高。輸出電阻較低。輸出電阻較低

22、。射極輸出器的用途：射極輸出器的用途：射極跟隨器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這射極跟隨器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是射極跟隨器最突出的優(yōu)點(diǎn)。射極跟隨器常用作多級(jí)放是射極跟隨器最突出的優(yōu)點(diǎn)。射極跟隨器常用作多級(jí)放大器的第一級(jí)或最末級(jí)，也可用于中間隔離級(jí)。用作輸大器的第一級(jí)或最末級(jí)，也可用于中間隔離級(jí)。用作輸入級(jí)時(shí)，其高的輸入電阻可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高入級(jí)時(shí)，其高的輸入電阻可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。用作輸出級(jí)時(shí)，其低的輸出電阻可放大器的輸入電壓。用作輸出級(jí)時(shí)，其低的輸出電阻可以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，并易于與低阻負(fù)載以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，并

23、易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。HomeNextBack例：圖示電路例：圖示電路，已知已知UCC=12V，RB=200k，RE=2k，RL=3k，RS=100 ，=50。試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求試估算靜態(tài)工作點(diǎn)，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRL+uo+UCCC1C2VRBRE+V26. 8287. 112mA87. 10374. 050A37.4mA0374. 02)501 (2007 . 012)1 (ECQCCCEQBQCQEBBEQCCBQRIUUIIRRUUI解：（解：（1）用估算法

24、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)）用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)HomeNextBack（2）求電壓放大倍數(shù)uA、輸入電阻 Ri和輸出電阻 Ro。100987. 126)501 (30026)1 (300EQbeIr1k98. 02 . 1)501 (12 . 1)501 ()1 ()1 (LbeLoRrRUUAiu式中2 . 13/2/LELRRRk4 .472 . 1)501 (1/200)1 (/LbeBRrRRik22501001000beosRrR式中100100/10200/3sBsRRRHomeNextBack功率放大電路的特點(diǎn)功率放大電路的特點(diǎn)功率放大電路的任務(wù)是向負(fù)載提供足夠大的功率，這就功率放大電路

25、的任務(wù)是向負(fù)載提供足夠大的功率，這就要求要求功率放大電路不僅要有較高的輸出電壓，還要有功率放大電路不僅要有較高的輸出電壓，還要有較大的輸出電流。因此功率放大電路中的晶體管通常工較大的輸出電流。因此功率放大電路中的晶體管通常工作在高電壓大電流狀態(tài)，晶體管的功耗也比較大。對(duì)晶作在高電壓大電流狀態(tài)，晶體管的功耗也比較大。對(duì)晶體管的各項(xiàng)指標(biāo)必須認(rèn)真選擇，且盡可能使其得到充分體管的各項(xiàng)指標(biāo)必須認(rèn)真選擇，且盡可能使其得到充分利用。因?yàn)楣β史糯箅娐分械木w管處在大信號(hào)極限運(yùn)利用。因?yàn)楣β史糯箅娐分械木w管處在大信號(hào)極限運(yùn)用狀態(tài)，用狀態(tài)，非線性失真也要比小信號(hào)的電壓放大電路嚴(yán)非線性失真也要比小信號(hào)的電壓放大電

26、路嚴(yán)重得多。此外，功率放大電路從電源取用的功率較大，重得多。此外，功率放大電路從電源取用的功率較大，為提高電源的利用率，為提高電源的利用率，必須盡可能提高功率放大電路必須盡可能提高功率放大電路的效率。放大電路的效率是指負(fù)載得到的交流信號(hào)功率的效率。放大電路的效率是指負(fù)載得到的交流信號(hào)功率與直流電源供出功率的比值。與直流電源供出功率的比值。HomeNextBack功率放大電路的類型功率放大電路的類型 (a) 甲類 (b) 乙類 (c) 甲乙類0uCEiCuCEiC00uCEiC甲類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的中點(diǎn)甲類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。在工作過程中，晶體

27、管始終處在導(dǎo)通狀態(tài)。這種電路功。在工作過程中，晶體管始終處在導(dǎo)通狀態(tài)。這種電路功率損耗較大，效率較低，最高只能達(dá)到率損耗較大，效率較低，最高只能達(dá)到50。乙類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的截止乙類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線的截止點(diǎn)，晶體管僅在輸入信號(hào)的半個(gè)周期導(dǎo)通。這種電路功率點(diǎn)，晶體管僅在輸入信號(hào)的半個(gè)周期導(dǎo)通。這種電路功率損耗減到最少，使效率大大提高。損耗減到最少，使效率大大提高。甲乙類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)介于甲類和乙類之間，甲乙類功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)介于甲類和乙類之間，晶體管有不大的靜態(tài)偏流。其失真情況和效率介于甲類和晶體管有不大的靜態(tài)偏流。其失真情況和

28、效率介于甲類和乙類之間。乙類之間。HomeNextBackRLV1V2+UCCUCC+ui+uoic1ic2靜態(tài)（靜態(tài)（ui=0）時(shí)，時(shí)，UB=0、UE=0，偏置偏置電壓為零，電壓為零，V1、V2均處于截止?fàn)顟B(tài)，均處于截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載中沒有電流，電路工作在乙類狀態(tài)負(fù)載中沒有電流，電路工作在乙類狀態(tài)。動(dòng)態(tài)（動(dòng)態(tài)（ui0）時(shí)，在）時(shí)，在ui的正半周的正半周V1導(dǎo)通導(dǎo)通而而V2截止，截止，V1以射極輸出器的形式將以射極輸出器的形式將正半周信號(hào)輸出給負(fù)載；在正半周信號(hào)輸出給負(fù)載；在ui的負(fù)半周的負(fù)半周V2導(dǎo)通而導(dǎo)通而V1截止，截止，V2以射極輸出器的以射極輸出器的形式將負(fù)半周信號(hào)輸出給負(fù)載?？梢娫谛问綄?/p>

29、負(fù)半周信號(hào)輸出給負(fù)載?？梢娫谳斎胄盘?hào)輸入信號(hào)ui的整個(gè)周期內(nèi)，的整個(gè)周期內(nèi)，V1、V2兩管兩管輪流交替地工作，互相補(bǔ)充，使負(fù)載獲輪流交替地工作，互相補(bǔ)充，使負(fù)載獲得完整的信號(hào)波形，故稱互補(bǔ)對(duì)稱電路得完整的信號(hào)波形，故稱互補(bǔ)對(duì)稱電路。由于由于V1、V2都工作在共集電極接法，輸出電阻極小，都工作在共集電極接法，輸出電阻極小，可與低阻負(fù)載可與低阻負(fù)載RL直接匹配。直接匹配。HomeNextBackui0tuo10tuo20tuo0t交越失真從工作波形可以看到，在從工作波形可以看到，在波形過零的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)波形過零的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)輸出波形產(chǎn)生了失真，這輸出波形產(chǎn)生了失真，這種失真稱為交越失真。產(chǎn)種失真稱

30、為交越失真。產(chǎn)生交越失真的原因是由于生交越失真的原因是由于V1、V2發(fā)射結(jié)靜態(tài)偏壓為發(fā)射結(jié)靜態(tài)偏壓為零，放大電路工作在乙類零，放大電路工作在乙類狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)ui小于小于晶體管的發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓晶體管的發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，兩個(gè)晶體管都截止，時(shí)，兩個(gè)晶體管都截止，在這一區(qū)域內(nèi)輸出電壓為在這一區(qū)域內(nèi)輸出電壓為零，使波形失真。零，使波形失真。HomeNextBackRLV1V2+UCCUCC+ui+uoR1R2R3D1D2為減小交越失真，可給為減小交越失真，可給V1、V2發(fā)射結(jié)加適當(dāng)?shù)恼蚱l(fā)射結(jié)加適當(dāng)?shù)恼蚱珘海员惝a(chǎn)生一個(gè)不大的壓，以便產(chǎn)生一個(gè)不大的靜態(tài)偏流，使靜態(tài)偏流，使V1、V

31、2導(dǎo)通導(dǎo)通時(shí)間稍微超過半個(gè)周期，時(shí)間稍微超過半個(gè)周期，即工作在甲乙類狀態(tài)，如即工作在甲乙類狀態(tài)，如圖所示。圖中二極管圖所示。圖中二極管D1、D2用來提供偏置電壓。靜用來提供偏置電壓。靜態(tài)時(shí)三極管態(tài)時(shí)三極管V1、V2雖然都雖然都已基本導(dǎo)通，但因它們對(duì)已基本導(dǎo)通，但因它們對(duì)稱，稱，UE仍為零，負(fù)載中仍仍為零，負(fù)載中仍無電流流過。無電流流過。HomeNextBack雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路性能指標(biāo)：輸出功率n轉(zhuǎn)換效率 LCCOMRUP22LimLomomomORURUUIP222222CComCCLomLomEOUUURURUPP42212輸入很大時(shí)UomUCC ,%5 .784MHomeNext

32、Backn選擇功率管 n晶體管總管耗 PC=PE-POn單管最大管耗 PCM 0.2POM 最大反向電壓 |UBRCEO| 2UCC 最大集電極電流 ICM LCCRUHomeNextBackRLV1V2+UCC+ui+uoR1R2R3D1D2C+因電路對(duì)稱，靜態(tài)時(shí)兩個(gè)晶體因電路對(duì)稱，靜態(tài)時(shí)兩個(gè)晶體管發(fā)射極連接點(diǎn)電位為電源電管發(fā)射極連接點(diǎn)電位為電源電壓的一半，負(fù)載中沒有電流。壓的一半，負(fù)載中沒有電流。動(dòng)態(tài)時(shí)，在動(dòng)態(tài)時(shí)，在ui的正半周的正半周V1導(dǎo)通導(dǎo)通而而V2截止，截止，V1以射極輸出器的以射極輸出器的形式將正半周信號(hào)輸出給負(fù)載，形式將正半周信號(hào)輸出給負(fù)載，同時(shí)對(duì)電容同時(shí)對(duì)電容C充電；在充電；

33、在ui的負(fù)半的負(fù)半周周V2導(dǎo)通而導(dǎo)通而V1截止，電容截止，電容C通通過過V2、RL放電，放電，V2以射極輸出以射極輸出器的形式將負(fù)半周信號(hào)輸出給器的形式將負(fù)半周信號(hào)輸出給負(fù)載，電容負(fù)載，電容C在這時(shí)起到負(fù)電在這時(shí)起到負(fù)電源的作用。為了使輸出波形對(duì)源的作用。為了使輸出波形對(duì)稱，必須保持電容稱，必須保持電容C上的電壓上的電壓基本維持在基本維持在UCC/2不變，因此不變，因此C的容量必須足夠大。的容量必須足夠大。前面公式中的前面公式中的UCC 應(yīng)該用應(yīng)該用1/2UCC代替代替 HomeNextBack輸入級(jí)電壓放大級(jí)電壓放大級(jí)功率輸出級(jí)推動(dòng)級(jí)信號(hào)源中間級(jí)小信號(hào)放大電路功率放大電路負(fù)載HomeNext

34、Back各極之間通過耦合電容及下級(jí)輸入電阻連接。優(yōu)各極之間通過耦合電容及下級(jí)輸入電阻連接。優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響，可以單獨(dú)調(diào)整到點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響，可以單獨(dú)調(diào)整到合適位置；且不存在零點(diǎn)漂移問題。缺點(diǎn)：不能合適位置；且不存在零點(diǎn)漂移問題。缺點(diǎn)：不能放大變化緩慢的信號(hào)和直流分量變化的信號(hào)；且放大變化緩慢的信號(hào)和直流分量變化的信號(hào)；且由于需要大容量的耦合電容，因此不能在集成電由于需要大容量的耦合電容，因此不能在集成電路中采用。路中采用。一、一、 將前一級(jí)的輸出用電容連接到后將前一級(jí)的輸出用電容連接到后一級(jí)的輸入端的耦合方式，稱之為阻容耦合。一級(jí)的輸入端的耦合方式，稱之為阻容耦合。阻容耦

35、合放大電路的特點(diǎn)：阻容耦合放大電路的特點(diǎn)：級(jí)間耦合：級(jí)間耦合：多級(jí)放大電路的每一個(gè)基本放大電路稱為一多級(jí)放大電路的每一個(gè)基本放大電路稱為一級(jí)；級(jí)與級(jí)之間的連接稱之為耦合。多級(jí)放大電路有四級(jí)；級(jí)與級(jí)之間的連接稱之為耦合。多級(jí)放大電路有四種基本耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和種基本耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。光電耦合。HomeNextBack二、直接耦合：將前一級(jí)的輸出用導(dǎo)線直接連接二、直接耦合：將前一級(jí)的輸出用導(dǎo)線直接連接到后一級(jí)的輸入端的耦合方式，稱之為到后一級(jí)的輸入端的耦合方式，稱之為直接耦合直接耦合。直接耦合放大電路的優(yōu)缺點(diǎn)直接耦合放大電路的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：

36、優(yōu)點(diǎn)：具有良好的低頻特性，可以放大緩慢變化的信具有良好的低頻特性，可以放大緩慢變化的信號(hào)；無大電容和電感，容易集成。號(hào)；無大電容和電感，容易集成。HomeNextBack 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)較復(fù)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)較復(fù)雜；存在零點(diǎn)漂移。雜；存在零點(diǎn)漂移。HomeNextBackHomeNextBack三、三、 變壓器耦合變壓器耦合 將前一級(jí)的輸出通過變壓器連接到后一級(jí)的輸入端將前一級(jí)的輸出通過變壓器連接到后一級(jí)的輸入端（或負(fù)載上）的耦合方式，稱之為（或負(fù)載上）的耦合方式，稱之為變壓器耦合變壓器耦合。變壓器耦合放大電路的直流通路也是相互獨(dú)立的，電變壓

37、器耦合放大電路的直流通路也是相互獨(dú)立的，電路的分析、計(jì)算和調(diào)試比較容易；可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換路的分析、計(jì)算和調(diào)試比較容易；可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，在分立元件功率放大電路中應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是低，在分立元件功率放大電路中應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是低頻特性差，不能放大緩慢變化的頻特性差，不能放大緩慢變化的 信號(hào)；體積大，而且信號(hào)；體積大，而且非常笨重，不能集成化。非常笨重，不能集成化。四、四、 光電耦合光電耦合光電耦合：光電耦合：以光信號(hào)為媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合與傳遞。以光信號(hào)為媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合與傳遞。HomeNextBack耦合放大電路分析耦合放大電路分析一、阻容耦合（一、阻容耦合（1）靜態(tài)分析：各級(jí)單獨(dú)計(jì)算

38、。）靜態(tài)分析：各級(jí)單獨(dú)計(jì)算。（2）動(dòng)態(tài)分析）動(dòng)態(tài)分析電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積。電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積。21o1oo1ouuiiuAAUUUUUUA注意：計(jì)算前級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)必須把后級(jí)的輸入電注意：計(jì)算前級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)必須把后級(jí)的輸入電阻考慮到前級(jí)的負(fù)載電阻之中。如計(jì)算第一級(jí)的電壓放阻考慮到前級(jí)的負(fù)載電阻之中。如計(jì)算第一級(jí)的電壓放大倍數(shù)時(shí)，其負(fù)載電阻就是第二級(jí)的輸入電阻。大倍數(shù)時(shí)，其負(fù)載電阻就是第二級(jí)的輸入電阻。輸入電阻就是第一級(jí)的輸入電阻。輸入電阻就是第一級(jí)的輸入電阻。輸出電阻就是最后一級(jí)的輸出電阻。輸出電阻就是最后一級(jí)的輸出電阻。HomeNextBack

39、例例 在圖示兩級(jí)組容耦合放大電路中，已知12CCUV，30B11Rk，15B21Rk，3C1Rk，3E1Rk，20B12Rk，10B22Rk，5 . 2C2Rk，2E2Rk，5LRk，50217 . 0BE2BE1UUV。求：（1）各級(jí)電路的靜態(tài)值；（2）各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)1uA、2uA和總電壓放大倍數(shù)uA；（3）各級(jí)電路的輸入電阻和輸出電阻。Rsus+uiRC1C1C2V1RB11RB12CE1RL+uo+UCCRC2C3V2RB21RB22CE2RE1RE2+uo1+HomeNextBackHomeNextBackrbe1+o1Ub1I+iUb1IRC1RB11Rs +sU RB12r

40、be2+oUb2Ib2IRC2RLRB21RB22第一級(jí)第二級(jí)HomeNextBackHomeNextBackHomeNextBackHomeNextBack C1 + Rs 圖圖 3.5 阻容耦合多級(jí)放大電路阻容耦合多級(jí)放大電路 Rc1 + ouRc2 +Vcc Rb11 T2 T1 suRb12 Rb2 Re1 RL C2 C3 Ce1 提示：提示：（1 1）在直流）在直流通路上求解靜態(tài)工作點(diǎn)，通路上求解靜態(tài)工作點(diǎn)，此時(shí)電容相當(dāng)于開路；此時(shí)電容相當(dāng)于開路；（2 2）在微變等效電路）在微變等效電路上求解交流參數(shù)，此時(shí)上求解交流參數(shù)，此時(shí)電容和直流電源均相當(dāng)電容和直流電源均相當(dāng)于短路于短路。

41、阻容耦合放大電路的直流通路是相互獨(dú)立的，電路阻容耦合放大電路的直流通路是相互獨(dú)立的，電路的分析、計(jì)算和調(diào)試比較容易，是分立元件放大電路的的分析、計(jì)算和調(diào)試比較容易，是分立元件放大電路的主要耦合方式。其缺點(diǎn)是低頻特性差，不能放大緩慢變主要耦合方式。其缺點(diǎn)是低頻特性差，不能放大緩慢變化的化的 信號(hào)；由于耦合電容容量較大，所以不便于集成化。信號(hào)；由于耦合電容容量較大，所以不便于集成化。 例例 圖圖3.5所示阻容耦合放大電路，推導(dǎo)靜態(tài)工作點(diǎn)、電所示阻容耦合放大電路，推導(dǎo)靜態(tài)工作點(diǎn)、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式。HomeNextBack阻容耦合放大的頻

42、率特性和頻率失真阻容耦合放大的頻率特性和頻率失真AuAum0.707AumfHfLf通頻帶共發(fā)射級(jí)放大電路的幅頻特性：電壓放大倍數(shù)近似為常數(shù)。：電壓放大倍數(shù)近似為常數(shù)。：耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗增大，以：耦合電容和發(fā)射極旁路電容的容抗增大，以致不可視為短路，因而造成電壓放大倍數(shù)減小。致不可視為短路，因而造成電壓放大倍數(shù)減小。：晶體管的結(jié)電容以及電路中的分布電容等的：晶體管的結(jié)電容以及電路中的分布電容等的容抗減小，以致不可視為開路，也會(huì)使電壓放大倍數(shù)容抗減小，以致不可視為開路，也會(huì)使電壓放大倍數(shù)降低。降低。HomeNextBack電壓放大倍數(shù)與頻率的函數(shù)關(guān)系。電壓放大倍數(shù)與頻率的函數(shù)關(guān)系。

43、相位移與頻率的函數(shù)關(guān)系，二者統(tǒng)稱為相位移與頻率的函數(shù)關(guān)系，二者統(tǒng)稱為。放大電路呈現(xiàn)帶通特性。圖中。放大電路呈現(xiàn)帶通特性。圖中fH和和fL為電壓為電壓放大倍數(shù)下降到中頻段電壓放大倍數(shù)的放大倍數(shù)下降到中頻段電壓放大倍數(shù)的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率，分別稱為兩個(gè)頻率，分別稱為和和，其差值稱為，其差值稱為。一般情況下，放大電路的輸入信號(hào)都是非正弦信號(hào)，其中一般情況下，放大電路的輸入信號(hào)都是非正弦信號(hào)，其中包含有許多不同頻率的諧波成分。由于放大電路對(duì)不同頻包含有許多不同頻率的諧波成分。由于放大電路對(duì)不同頻率的正弦信號(hào)放大倍數(shù)不同，相位移也不一樣，所以當(dāng)輸率的正弦信號(hào)放大倍數(shù)不同，相位移也

44、不一樣，所以當(dāng)輸入信號(hào)為包含多種諧波分量的非正弦信號(hào)時(shí)，若諧波頻率入信號(hào)為包含多種諧波分量的非正弦信號(hào)時(shí)，若諧波頻率超出通頻帶，輸出信號(hào)超出通頻帶，輸出信號(hào)uo波形將產(chǎn)生失真。這種失真與放波形將產(chǎn)生失真。這種失真與放大電路的頻率特性有關(guān)，故稱為大電路的頻率特性有關(guān)，故稱為。HomeNextBackHome二、二、 直接耦合直接耦合 Next 將前一級(jí)的輸出用導(dǎo)線直接連接到后一級(jí)的將前一級(jí)的輸出用導(dǎo)線直接連接到后一級(jí)的輸入端的耦合方式，稱之為輸入端的耦合方式，稱之為直接耦合直接耦合。1.1.直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置直接耦合放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置 例例4.5.1 計(jì)算圖計(jì)算圖3.13.1

45、所示直接耦合放大電路的靜態(tài)所示直接耦合放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并在輸出特性曲線上標(biāo)出該靜態(tài)工作點(diǎn)，工作點(diǎn)，并在輸出特性曲線上標(biāo)出該靜態(tài)工作點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)范圍和失真的定性分析。計(jì)算放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)范圍和失真的定性分析。計(jì)算放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。HomeNextBackHomeNextBack + Rs 圖圖 3.1 直直接接耦耦合合多多級(jí)級(jí)放放大大電電路路 Rc1 + ouRc2 +Vcc Rb2 T2 T1 suiu + 已知：已知：R Rs s=1.5k=1.5k ，R Rb1b1=20k=20k ，R Rc1c1=2.2k=2.2k ，

46、R Rc2c2=720=720 ， V Vcccc=12V=12V， 1 1= = 2 2=50=50， T T1 1、T T2 2均為硅管。均為硅管。 6 5 4 3 2 1 0 5 vCE (V) iC(mA) 10 50 A 150 A 100 A 200 A IB=250 A HomeNextBackHomeNextBack + VCE2 - IC2 IB 2 + VCE1 - IC1 IB 1 Rs 圖圖 3.2 直直 流流 通通 路路 Rc1 Rc2 +Vcc Rb1 T2 T1 )(1005 . 17 . 0207 . 0121111AkkRVRVVIsBEbBECCB )(51

47、11mAIIBC )(7 . 021VVVBECE )(20052 . 27 . 0121122AkIRVVICCBECCB )(10222mAIIBC )(8 . 47201010123222VRIVVCCCCCE Q2 Q1 6 5 4 3 2 1 0 5 vCE (V) iC(mA) 10 50 A 150 A 100 A 200 A IB=250 A 從計(jì)算的過程可以看出，從計(jì)算的過程可以看出，直接耦合放大電路的靜態(tài)工作直接耦合放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是相互影響的；從圖中可以點(diǎn)是相互影響的；從圖中可以看出，看出，T T1 1的靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽的靜態(tài)工作點(diǎn)靠近飽和區(qū)，容易產(chǎn)生飽和失真。和區(qū)，

48、容易產(chǎn)生飽和失真。HomeNextBackHomeNextBack21212221122111112211222)/()/(vvbebecbecbebecbebebecbebecbeiovAArrRrRrrRIrIRrIRIVVA Rs Rc1 + ouRc2 +Vcc Rb1 T2 T1 + suiu+ 圖圖 3.1 直直接接耦耦合合多多級(jí)級(jí)放放大大電電路路 + Rc1 + ouRc2 Rb1 T2 T1 iu + Rc1 + Rc2 Rb1 iUrbe1 rbe2 1beI11beI 2beI22beI oU11/bebiiirRIVr 2coRr HomeNextBackHomeNext

49、Back + Rb1 圖圖 3. 2 第第二二級(jí)級(jí)加加射射極極電電阻阻 Rc1 + ouRc2 +Vcc Rb2 T2 T1 iuRe2 直接耦合放大電路的改進(jìn)形式：直接耦合放大電路的改進(jìn)形式： DZ R + Rb1 圖圖 3. 3第第二二級(jí)級(jí)射射極極加加穩(wěn)穩(wěn)壓壓管管 Rc1 + ouRc2 +Vcc Rb2 T2 T1 iu + + Rb1 3. 4 第第一一、二二級(jí)級(jí)采采用用互互補(bǔ)補(bǔ)管管 Rc1 ouRc2 +Vcc Rb2 T2 T1 iuRe2 問題：問題：Re2的接入將大大降低第的接入將大大降低第二級(jí)的電壓放大倍數(shù)，從而影二級(jí)的電壓放大倍數(shù)，從而影響整個(gè)放大電路的放大能力。響整個(gè)放大

50、電路的放大能力。問題：問題：DZ的接入將逐級(jí)抬高的接入將逐級(jí)抬高集電極的靜態(tài)電位，使之接集電極的靜態(tài)電位，使之接近于電源電壓，引起后級(jí)的近于電源電壓，引起后級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)不合適。靜態(tài)工作點(diǎn)不合適。HomeNextBackHomeNextBack + RL N2 N1 C1 圖圖 3.6 變變壓壓器器耦耦合合放放大大電電路路 ou+Vcc Rb1 T1 suRb2 + Rs Re1 Ce1 提示：提示：（1 1）在直流通路）在直流通路上求解靜態(tài)工作點(diǎn)，此時(shí)電上求解靜態(tài)工作點(diǎn)，此時(shí)電容相當(dāng)于開路，電感相當(dāng)于容相當(dāng)于開路，電感相當(dāng)于短路；（短路；（2 2）在微變等效電路）在微變等效電路上求解交流參數(shù)

51、，此時(shí)電容上求解交流參數(shù)，此時(shí)電容和直流電源均相當(dāng)于短路，和直流電源均相當(dāng)于短路，變壓器相當(dāng)于阻抗變換器變壓器相當(dāng)于阻抗變換器。三、三、 變壓器耦合變壓器耦合 將前一級(jí)的輸出通過變壓器連接到后一級(jí)的輸入端將前一級(jí)的輸出通過變壓器連接到后一級(jí)的輸入端（或負(fù)載上）的耦合方式，稱之為（或負(fù)載上）的耦合方式，稱之為變壓器耦合變壓器耦合。LLLRNNRnR2212 例例3.3 對(duì)圖對(duì)圖3.6所示放大電所示放大電路進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。路進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。HomeNextBackHomeNextBack 變壓器耦合放大電路的直流通路也是相互獨(dú)變壓器耦合放大電路的直流通路也是相互獨(dú)立的，電路的分析、計(jì)算和調(diào)

52、試比較容易；可立的，電路的分析、計(jì)算和調(diào)試比較容易；可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，在分立元件功率放大電路中以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，在分立元件功率放大電路中應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是低頻特性差，不能放大緩應(yīng)用廣泛。其缺點(diǎn)是低頻特性差，不能放大緩慢變化的慢變化的 信號(hào)；體積大，而且非常笨重，不能信號(hào)；體積大，而且非常笨重，不能集成化。集成化。 rd e c + iD 圖圖 3.7 光光電電耦耦合合器器及及其其交交流流小小信信號(hào)號(hào)等等效效模模型型 DuiC e c dIcIdICTR 四、四、 光電耦合光電耦合 光電耦合：光電耦合：以光信號(hào)為媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合與傳遞。以光信號(hào)為媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合與傳遞。HomeNext

53、BackHomeNextBack + uo - + us - 圖圖 3.9 光光電電耦耦合合放放大大電電路路 Rc +Vcc Rs 輸出特性：輸出特性：DICECufi)( 傳輸比：傳輸比：)5 . 11 . 0(只只有有CEUBCiiCTR 增增大大 0 vCE (V) iC(mA) ID 圖圖 3.8 輸輸出出特特性性曲曲線線 光電耦合放大電路的最光電耦合放大電路的最大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)輸入回路大優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)輸入回路和輸出回路的電氣隔離，從和輸出回路的電氣隔離，從而可有效地抑制電干擾。但而可有效地抑制電干擾。但其放大能力較差，可用集成其放大能力較差，可用集成光電耦合放大器解決。光電耦合放大器

54、解決。HomeNextBackidididuuu2/121基本差動(dòng)放大電路 共模輸入兩晶體管的輸入端是個(gè)大小相等、極性相同電壓 ui1 = ui2 = uic差模輸入兩輸入電壓大小相等、極性相反 HomeNextBack4.5.1 抑制零漂的方法有多種，如采用溫度補(bǔ)償電路、穩(wěn)壓電抑制零漂的方法有多種，如采用溫度補(bǔ)償電路、穩(wěn)壓電源以及精選電路元件等方法。最有效且廣泛采用的方法源以及精選電路元件等方法。最有效且廣泛采用的方法是輸入級(jí)采用差動(dòng)放大電路。是輸入級(jí)采用差動(dòng)放大電路。RCRCREUEE+UCCV1V2+ui1+ uo +ui2+uo1+uo2o2o1o21uuuuuuiiiHomeNext

55、Back，uil=ui20 ，此時(shí)由負(fù)電源，此時(shí)由負(fù)電源UEE通過電阻通過電阻RE和兩和兩管發(fā)射極提供兩管的基極電流。由于電路的對(duì)稱性，兩管發(fā)射極提供兩管的基極電流。由于電路的對(duì)稱性，兩管的集電極電流相等，集電極電位也相等，即：管的集電極電流相等，集電極電位也相等，即：IC1= IC2UC1= UC2輸出電壓：輸出電壓：uo UC1 UC2=0，兩管的集電極電流都會(huì)增大，集電極電位，兩管的集電極電流都會(huì)增大，集電極電位都會(huì)下降。由于電路是對(duì)稱的，所以兩管的變化量相等都會(huì)下降。由于電路是對(duì)稱的，所以兩管的變化量相等。即：。即：IC1= IC2UC1= UC2輸出電壓：輸出電壓：uo (UC1 +

56、 UC1)( UC2 +UC2 )=0即消除了零點(diǎn)漂移。即消除了零點(diǎn)漂移。HomeNextBack共模信號(hào)：兩輸入端加的信號(hào)大小相等、極性相同。共模信號(hào)：兩輸入端加的信號(hào)大小相等、極性相同。iiiuuu210o2o1oo2o1uuuuAuuiu共模電壓放大倍數(shù)：共模電壓放大倍數(shù)：0ociuuA說明電路對(duì)共模信號(hào)無放大作用，即完全抑制了共模信號(hào)。說明電路對(duì)共模信號(hào)無放大作用，即完全抑制了共模信號(hào)。實(shí)際上，差動(dòng)放大電路對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制就是該電路抑制實(shí)際上，差動(dòng)放大電路對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制就是該電路抑制共模信號(hào)的一個(gè)特例。所以差動(dòng)放大電路對(duì)共模信號(hào)抑制共模信號(hào)的一個(gè)特例。所以差動(dòng)放大電路對(duì)共模信號(hào)抑制能

57、力的大小，也就是反映了它對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。能力的大小，也就是反映了它對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。HomeNextBack因兩側(cè)電路對(duì)稱，放大倍數(shù)相等，電壓放大倍數(shù)用因兩側(cè)電路對(duì)稱，放大倍數(shù)相等，電壓放大倍數(shù)用Ad表表示，則：示，則：差模信號(hào)：兩輸入端加的信號(hào)大小相等、極性相反。差模信號(hào)：兩輸入端加的信號(hào)大小相等、極性相反。idiidididuAuuAuuuuAuuAu)( 21o2o1o2o21o1差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù)：diAuuAod可見差模電壓放大倍數(shù)等于單管放大電路的電壓放大倍可見差模電壓放大倍數(shù)等于單管放大電路的電壓放大倍數(shù)。差動(dòng)放大電路用多一倍的元件為代價(jià)，換來了對(duì)零數(shù)。差

58、動(dòng)放大電路用多一倍的元件為代價(jià)，換來了對(duì)零漂的抑制能力。漂的抑制能力。idiiuuu2121HomeNextBack比較輸入：兩個(gè)輸入信號(hào)電壓的大小和相對(duì)極性是任比較輸入：兩個(gè)輸入信號(hào)電壓的大小和相對(duì)極性是任意的，既非共模，又非差模。意的，既非共模，又非差模。比較輸入可以分解為一對(duì)共模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)的比較輸入可以分解為一對(duì)共模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)的組合，即：組合，即：idiciidiciuuuuuu21)(21)(212121iiidiiicuuuuuu式中式中uic為共模信號(hào)，為共模信號(hào)，uid為差模信號(hào)。由以上兩式可解為差模信號(hào)。由以上兩式可解得：得：HomeNextBack對(duì)于線性差動(dòng)

59、放大電路，可用疊加定理求得輸出電壓：對(duì)于線性差動(dòng)放大電路，可用疊加定理求得輸出電壓：iddicciddiccuAuAuuAuAuo2o1)(221o2o1oiididduuAuAuuu上式表明，輸出電壓的大小僅與輸入電壓的差值有關(guān)，上式表明，輸出電壓的大小僅與輸入電壓的差值有關(guān)，而與信號(hào)本身的大小無關(guān)，這就是差動(dòng)放大電路的差值而與信號(hào)本身的大小無關(guān)，這就是差動(dòng)放大電路的差值特性。特性。對(duì)于差動(dòng)放大電路來說，差模信號(hào)是有用信號(hào)，要求對(duì)對(duì)于差動(dòng)放大電路來說，差模信號(hào)是有用信號(hào)，要求對(duì)差模信號(hào)有較大的放大倍數(shù)；而共模信號(hào)是干擾信號(hào)，差模信號(hào)有較大的放大倍數(shù)；而共模信號(hào)是干擾信號(hào)，因此對(duì)共模信號(hào)的放大

60、倍數(shù)越小越好。對(duì)共模信號(hào)的放因此對(duì)共模信號(hào)的放大倍數(shù)越小越好。對(duì)共模信號(hào)的放大倍數(shù)越小，就意味著零點(diǎn)漂移越小，抗共模干擾的能大倍數(shù)越小，就意味著零點(diǎn)漂移越小，抗共模干擾的能力越強(qiáng)，當(dāng)用作差動(dòng)放大時(shí)，就越能準(zhǔn)確、靈敏地反映力越強(qiáng)，當(dāng)用作差動(dòng)放大時(shí)，就越能準(zhǔn)確、靈敏地反映出信號(hào)的偏差值。出信號(hào)的偏差值。HomeNextBackcdCMRlg20AAK共模抑制比越大，表示電路放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)共模抑制比越大，表示電路放大差模信號(hào)和抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。的能力越強(qiáng)。在一般情況下，電路不可能絕對(duì)對(duì)稱，在一般情況下，電路不可能絕對(duì)對(duì)稱，Ac0。為了全面為了全面衡量差動(dòng)放大電路放大差模信號(hào)和抑制共