北大-模擬電子技術(shù)課件-第2章交流放大電路

2.7.1功率放大電路的三種工作狀態(tài)tuCEiCiCIB=0Q00(3)乙類工作狀態(tài)(1)甲類工作狀態(tài)

(2)甲乙類工作狀態(tài)tuCEiCiC00Q

IB=0uCEiCiCQ0t

0IB=0第2章2.7ttuiiL002.7.2

互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路1.無(wú)輸出電容的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OCL電路)iLEc1Ec2RLic2ic1ui(1)

原理電路T1T2在ui正半周,T1導(dǎo)通,T2截止,T1的集電極電流ic1流過(guò)負(fù)載RL在ui負(fù)半周,T1截止,T2導(dǎo)通,T2的集電極電流ic2流過(guò)負(fù)載RL第2章2.7交越失真iBiB1iB2uBE2ott交越失真的產(chǎn)生ot1o

t1t2

t4t2

t3t3t4由于三極管T1

、T2沒(méi)有靜態(tài)偏壓，在發(fā)射結(jié)電壓小于死區(qū)電壓時(shí)，產(chǎn)生交越失真。uBE1第2章2.7uBE2uBE1+

Vcc1–Vcc2uoT1T2RLB1B2ui(2)

設(shè)置靜態(tài)偏置消除交越失真偏置電路由二極管D1

、D2電阻R1

、R2和電位器RP組成。R1RPD1D2R2第2章2.7iC2iC1+VCCRB1RCCC3T3RLuiRB2RE+CE++UCB1T1B2

T2E1E2uC32.有輸出電容的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(1)

原理電路為了保證負(fù)載電流正負(fù)半周對(duì)稱，在靜態(tài)時(shí)，必須通過(guò)調(diào)節(jié)T3的靜態(tài)工作點(diǎn)，使電容C上的電壓UC等于VCC/2。iL第2章2.7電路中各點(diǎn)的靜態(tài)值為VB1=

VB2

=

VC3

=

VCC

/2VE1=

VE2

=

UC=

VCC

/2在ui負(fù)半周,T1導(dǎo)通,T2截止,T1的集電極電流iC1流過(guò)負(fù)載RL

。在ui正半周,T1截止,T2導(dǎo)通，這時(shí)輸出電容C起直流電源的作用，T2的集電極電流iC2流過(guò)負(fù)載RL

。第2章2.7VCCRB1RCCC3T3RLuiRB2RE+CE++UCiC2B1T1B2

T2E1E2uC3iLiC1tiLttuiuC3ooUC3電路中各點(diǎn)波形為在ui正半周,T1截止,T2導(dǎo)通，T2的集電極電流iC2流過(guò)負(fù)載RL

。在ui負(fù)半周,T1導(dǎo)通,T2截止,T1的集電極電流iC1流過(guò)負(fù)載RL

。第2章2.7o

iC2iC1+VCCB1C1RLuoRB2RE+CE+C+D1D2T3B1T1T2uiIC3R*R12R*R3R4AB2(2)

靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和穩(wěn)定第2章2.7T1ic1T2ie=ie2ib=ib1ie1=ib2icic2icibie(a)復(fù)合管的等效電流放大系數(shù)為(3)

復(fù)合管(a)T1為NPN型小功率管

T2為NPN型大功率管復(fù)合管為NPN型第2章2.7ib

=

ic

~~

1

2T1ib=ib1ic1=ib2ieic2icibT2ic=ie2(b)ie1(b)

T1為PNP型小功率管

T2為NPN型大功率管復(fù)合管為PNP型復(fù)合管的等效電流放大系數(shù)仍為ibie

=

ic

≈

1

2第2章2.72.7.3

集成功率放大電路簡(jiǎn)介增益設(shè)定8

7

6

5LM3861

2

3

4增益設(shè)定旁輸出反相輸入同相輸入地路+VccLM386的功能說(shuō)明電源電壓范圍為4

—12V1和8腳是電壓增益設(shè)定端，當(dāng)1、8之間開路時(shí)，電壓放大

倍數(shù)最小，為20（即電壓增益為26dB）；若在1、8之間接一個(gè)10

μF的電容,電壓放大倍數(shù)最大,為200(46dB）;若將電阻R與10μF的電容串聯(lián)后接在1、8之間,當(dāng)改變R值時(shí),可使電壓放大倍數(shù)在20—200之間改變。7腳是旁路端，用于外接紋波旁路電容，以提高紋波抑制能力。第2章2.7145678LM3862

3RP10k輸入C+R10μF1.2kC410μFC3+Vcc0.1μF++250μFC1C20.05μFR110揚(yáng)聲器2.

LM386的典型應(yīng)用電路該電路采用同相輸入方式,R=1.2k

，電壓放大倍數(shù)等于50。第2章2.72.8

場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2.8.1

絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制器件，工作時(shí)不從信號(hào)源索取電流結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管耗盡型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管增強(qiáng)型耗盡型：N溝道耗盡型，P溝道耗盡型增強(qiáng)型：N溝道增強(qiáng)型，P溝道增強(qiáng)型SiO2結(jié)構(gòu)示意圖1

N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管P型硅襯底柵極G源極S

漏極D襯底引線BN+N+DGS符號(hào)第1章1.6ID

/mA1236UGS

/V0

UGs2(th)4轉(zhuǎn)移特性IDB開啟電壓UGs(th)為正值結(jié)構(gòu)示意圖2

N溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管源極S

柵極G

漏極D襯底引線B耗盡層P型硅襯底N+N+正離子N型溝道SiO2DBSG第1章1.6轉(zhuǎn)移特性123012–3

–2

–1UGs(off)符號(hào)ID

/mA夾斷電壓UGs(0FF)為負(fù)值3.P溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管開啟電壓UGS(th)為負(fù)值，UGS<UGS(th)時(shí)導(dǎo)通。SGDB符號(hào)ID

/mA0UGS(th)轉(zhuǎn)移特性4.P溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管DBSG符號(hào)0ID

/mAUGS(off)轉(zhuǎn)移特性?shī)A斷電壓UGS(off)為GS正值，

U

<UGS(off)時(shí)導(dǎo)通。第1章1.61.絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)開啟電壓UGS(th)指在一定的UDS下，開始出現(xiàn)漏極電流所需的柵源電壓。它是增強(qiáng)型MOS管的參數(shù)，NMOS為正，PMOS為負(fù)2.夾斷電壓

UGS(off)指在一定的UDS下，使漏極電流近似等于零時(shí)所需的柵源電壓。是耗盡型MOS管的參數(shù)，NMOS管是負(fù)值，

PMOS管是正值。直流輸入電阻

RGS（DC）在UDS

=0時(shí)，柵源電壓與柵極電流的比值，其值很高。低頻跨導(dǎo)

gmUDS為常數(shù)時(shí)，漏極電流的微變量與引起這個(gè)變化的柵源電壓的微變量之比稱為跨導(dǎo),即第1章1.6gm=ID

/

UGSUGS=常數(shù)跨導(dǎo)是衡量場(chǎng)效應(yīng)管柵源電壓對(duì)漏極電流控制能力的一個(gè)重要參數(shù)。另外，漏源極間的擊穿電壓U(BR)DS、柵源極間的擊穿電壓U(BR)GS以及漏極最大耗散功率PDM是管子的極限參數(shù)，使用時(shí)不可超過(guò)。第1章1.62.8

場(chǎng)效應(yīng)管放大電路2.8.2

場(chǎng)效應(yīng)管共源極放大電路+VDDRDCSC1

++uiRG1RGGDRG2VG

=VDD

RG1

+

RG21.

靜態(tài)分析UGS

=

VG

–

VS

RG2

=VDDRG1

+

RG2–ID

RSID

=VG–UGSRS當(dāng)VG

>>UGS時(shí),

VG

RSID

~分壓式自偏壓共源極放大電路

UDS

=VDD

–ID

(RD

+RS

)第2章2.8IDC2SD2.

動(dòng)態(tài)分析(1)

場(chǎng)效應(yīng)管的小信號(hào)簡(jiǎn)化模型Gugsgmugsiduds第2章2.8畫出分壓式自偏壓共源極放大電路的微變等效電路GDRDRLU?

oRG1

RG2SRGUgs·gmUgs·iU?第2章2.8+VDDRDC2CS+uiRG1RGC1

+GDIDRDRLUo?RG1

RG2畫出分壓式自偏壓共源極放大電路的微變等效電路G

DRGUgs·gm

Ugs·S(2)

電壓放大倍數(shù)

Uo?Ui?Au

=m–g

（RD//RL）?

=輸入電阻輸出電阻ri

=RG

+

RG1

//RG2ro

=

RDUi?第2章2.82.8.3

場(chǎng)效應(yīng)管源極輸出器+VDDRLuoRG2RSC1+uiRG1RGSGD+

C2它是一個(gè)共漏極放大電路，靜態(tài)值的估算方法與共源極放大電路相同。動(dòng)態(tài)分析：第2章2.8ri

=RG

+

RG1

//RG22、輸入電阻RLUo?RG1

RG2源極輸出器的微變等效電路GD1、電壓放大倍