第10 章 基本放大電路 20141029

第十章基本放大電路放大

增大微弱電信號幅度或功率的過程。

實(shí)現(xiàn)放大的電路就是放大電路---是模擬電子技術(shù)最基本最常用的單元電路,也是廣泛使用的集成運(yùn)放的基本單元電路。主要內(nèi)容

共發(fā)射極單管放大電路多級放大電路共集電極放大電路

分壓式偏置放大電路為學(xué)習(xí)和使用集成電路打基礎(chǔ)。1擴(kuò)音機(jī)話筒揚(yáng)聲器將微弱電信號進(jìn)行放大，使輸出端負(fù)載得到的輸出信號的幅度和功率比輸入信號大得多(滿足負(fù)載工作要求)。

對放大電路的要求應(yīng)用舉例擴(kuò)音機(jī)按功能分：電壓放大器 功率放大器能放大輸出信號的變化規(guī)律與輸入信號的變化規(guī)律相同

。

不失真ii信號源放大電路負(fù)載io++uoui2第一節(jié)基本放大電路的組成既有電壓放大作用,又有電流放大作用,且電壓放大倍數(shù)較高。一.電路組成和各元件的作用輸入回路輸出回路共射極放大電路+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏3輸出信號uO

提供給負(fù)載RL。輸入信號ui

信號源提供。晶體管V

電流放大作用。直流電源EC

使發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。EC又是放大電路的能源,一般為幾伏至十幾伏。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC各元件的作用4IB—偏置電流決定靜態(tài)工作點(diǎn)。RB一般為幾十kΩ至幾百kΩ。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC基極電阻RB

與EC配合為晶體管V發(fā)射結(jié)提供正偏電壓,同時(shí)為V提供合適的基極電流IB。集電極電阻RC

將電流放大作用轉(zhuǎn)換為電壓放大作用。RC一般為幾kΩ至幾十kΩ。耦合電容C1和C2

隔直流、通交流。隔直電容一般為幾μF至幾十μF

。5小結(jié):信號放大過程該放大電路只能放大交流信號。C1ui→uBE→iBβ電流放大作用→iC電壓作用放大RC→iCRCC2uCE=EC-iCRC→uCE→uOiBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiC6第二節(jié).放大電路的圖解法放大電路沒有輸入信號

(ui=

0)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)時(shí),電路中只有在EC作用下產(chǎn)生的直流電流和直流電壓。為放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使放大信號輸入后工作在特性曲線的放大區(qū)（線性部分），保證放大信號不失真。靜態(tài)分析的任務(wù)是確定電路中的直流電量--IB

、

IC和UCE。

（靜態(tài)工作點(diǎn)）靜態(tài)是放大電路工作的基礎(chǔ)。分析方法直流通路一.放大電路的靜態(tài)分析7ui=0VRCRB+--IBICIEUCEUBE+--+UCCUCC=EC（一）直流通路放大電路中的C1、C2斷路。直流電流流通的路徑。靜態(tài)ui=0VRCRB+--ECIBICIEUCEUBE+--ECRBRCVRLC1C28（二）靜態(tài)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)兩種方法1.估算法VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC晶體管電流放大系數(shù)β和電路參數(shù)RC、RB、UCC（EC）均為已知。對基極回路列寫KVL方程基極電流式中硅管UBE可按0.6V、鍺管可按0.3V代入，估算。通常UCC＞＞UBE近似有集電極電流IC=β·IB對集電極極回路列寫KVL方程9例題:已知UCC=12V、RC=4kΩ、RB=285kΩ,晶體管β=37.5計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、IC和UCE）。解：基極電流集電極電流集-射極電壓VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC10討論：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏ECB+-0.6V+-6V5.4V+--晶體管工作在放大狀態(tài)。UC2=UCE=6V電容器的端電壓UC1=UBE≈0.6VECRBRCVRLC1C2--++--UC1UC2112.圖解法:分析非線性電路的基本方法。利用在晶體管輸入特性和輸出特性曲線上作圖的方法,確定靜態(tài)工作點(diǎn),解出靜態(tài)值。以上一個(gè)例題所用晶體管為例,其輸出特性如圖所示。61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMVRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC在輸出回路中兩個(gè)因素決定IC-UCE的關(guān)系第一.由晶體管的特性決定。已估算出IB=40μA。第二.符合KVL---負(fù)載線。12Q61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMKVL方程

UCE=UCC-ICRC負(fù)載線畫法取IC

=0UCE=UCC=12V---N點(diǎn)。取UCE=0

IC

=

UCC／RC

=12V／4kΩ=3mA---M點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)QUCE

=6VIC=1.5mAVRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC13圖解法不宜操作，且不準(zhǔn)確。VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCCIB=0UBE=UCCUBE=0IB=UCC／RB基極(輸入)回路負(fù)載線0.6Q0.220406080IB／μA00.8UBE／V0.4故基極電流IB仍先用估算法求出再在輸出特性曲線上做圖求解。負(fù)載線畫法14二.動(dòng)態(tài)分析輸入信號ui加入后,引起各部分電流、電壓產(chǎn)生相應(yīng)的變化量，疊加在原來的靜態(tài)直流量之上。此時(shí)各部分電流、電壓中既有靜態(tài)直流分量，又有交流動(dòng)態(tài)分量。交直流共存電路輸出端開路RL=∞iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiC15表放大電路中電流、電壓文字符號電量靜態(tài)值(直流分量)

交流分量總電壓或總電流瞬時(shí)值有效值最大值基極電流集電極電流發(fā)射極電流

IB

IC

IEib

ic

ieIb

Ic

IeIbm

IcmIemiB

iC

iE集－射極電壓基－射極電壓UCE

UBE

uce

ubeUceUbeUcemUbemuCE

uBE16（一）圖解法iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiCui=Uimsinωt=0.02sinωtVuBE=UBE+ui=0.6+0.02sinωtV發(fā)射結(jié)總電壓輸入信號1.輸入回路輸入特性曲線17t0ibiBIB0.62V0.58VQ20406080iB／μA0uBE／V0.6Q2Q1ui0uBEtQ2QQ10.58V0.62V0.6VuBE40μA20μA60μAiBui=Uimsinωt=0.02sinωtVuBE=UBE+ui=0.6+0.02sinωtV發(fā)射結(jié)總電壓輸入信號18iB變化

iC變化用輸出特性曲線分析。iB的變化范圍40μA20μA60μA負(fù)載線不變（UCC、RC不變）。KVL方程

UCE=UCC-ICRC61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMQ工作點(diǎn)偏離靜態(tài)工作點(diǎn)Q,沿負(fù)載線移動(dòng)。2.輸出回路19UcemuCEuce0ticiCICt061.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQNMQ2Q1UCE工作點(diǎn)變化QQ2Q120uCE0ticiCICt0639121.50.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQQ2Q1Q2QQ140μA20μA60μAiB9V3V6VuCE0.75A2.25A1.5AiC21tuoiciCuBEU

BEUCEuCEiBIBIC0uce00000uitttttubeib結(jié)論:（1）交直流共存

在原直流分量的基礎(chǔ)上疊加了交流分量。注意：

uo與ui反相以上電量的方向或極性保持不變。-++-iBiCiEuBEuCE22tuoiciCuBEU

BEUCEuCEiBIBIC0uce00000uitttttubeib(2)uce與ui反相uCE=UCC-iCRCuo=uce（3）輸出電壓iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiCuo與ui波形反相。23

（4）電壓放大作用

電壓放大倍數(shù)uCE0ticiCICt0639121.50.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQQ2Q1Uom243.靜態(tài)工作點(diǎn)與失真靜態(tài)(工作點(diǎn)、直流分量）是基礎(chǔ),交流（動(dòng)態(tài)量）是目的。使Q位于特性曲線放大區(qū)的中部，ui加入后，保證信號得到充分放大，而又不進(jìn)入非線性區(qū)（飽和區(qū)、截止區(qū)）----信號不失真。方法：合理選擇電路參數(shù)RB（IB）和RC（負(fù)載線）。為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)Q?負(fù)載線25t0iciCICt0uceiCUCEuCEIB=0IB10QQ2Q1uCEICIB2IB3IB4如Q位置過高（負(fù)載線固定，RB過小、IB過大）。飽和失真

uce波形負(fù)半周變平。26IB=0iciCUCEuCEuCEIB1IB2IB3IB4t0uceQQ1Q2IB1t00iCICIC截止失真工作點(diǎn)位置過低,接近截止區(qū)(負(fù)載線固定，RB過大、IB過?。ce波形的正半周變平。用調(diào)節(jié)的RB大小，改變IB數(shù)值，使工作點(diǎn)Q位于特性曲線放大區(qū)的中間部分。調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)：一般情況下，負(fù)載線確定。27對圖解法的評價(jià)優(yōu)點(diǎn)：圖解法能夠較全面、形象地表示各部分的電流、電壓波形變化規(guī)律，表示放大電路的工作原理，計(jì)算電壓放大倍數(shù),分析波形的失真情況。不足之處：是比較繁瑣，不便于進(jìn)行定量分析、計(jì)算。28第四節(jié)微變等效電路法工作點(diǎn)選擇合適，位于特性曲線放大區(qū)的中間部分ui是小信號放大電路線性工作，波形不失真。微變等效電路法用于交流動(dòng)態(tài)分析。是定量分析、計(jì)算交流動(dòng)態(tài)的重要方法。29晶體管的電壓變化量與電流變化量之間存在線性正比關(guān)系，晶體管可以用小信號電路模型等效代替。EBECV++----ibicubeuceBCEErbe++----ibicubeuceβib1.放大電路的交流通路將放大電路的交直流共存電路分解為直流(靜態(tài))和交流(動(dòng)態(tài)),分別進(jìn)行分析。交流通路交流電流流通的路徑。表示交流信號的傳輸關(guān)系

。

只適用于交流（動(dòng)態(tài)）工作情況。30ECC1C2RLRCRBV+ui--RLRCRBV+ui--+--uiRBRCRLV耦合電容C1和C2---短路處理直流電源EC---短路處理處理方法31·2.放大電路的微變等效電路uSVRB+ibii--+RSui--RCRLiC+uO--信號源負(fù)載·RCβibib+-uoRLRBRSrbeiiiC+us-ui+-BCE323.微變等效電路分析法設(shè)輸入信號ui是正弦信號,用相量法計(jì)算。（1）電壓放大倍數(shù)Au表示放大電路放大電信號能力的主要性能指標(biāo)。RC+-RLRBRSrbe+-+-33RC+-RLRBRSrbe+-+-輸出電壓相量輸入電壓相量電壓放大倍數(shù)34式中“--”表示輸出信號uo與輸入信號ui相位相反。=RL∥RC等效負(fù)載電阻(2)輸入電阻riri定義US·++----RSIo·Ui·Uo·Ii·RL放大電路+--35是衡量放大電路對信號源(或前級放大電路)影響的性能指標(biāo)。從放大電路輸入端看入的交流、動(dòng)態(tài)電阻。ri=RB∥rbe一般情況下，要求ri大一些為好。共射極放大電路ri較小。riRC+-RLRBRSrbe+-+-36（3）輸出電阻表示放大電路帶負(fù)載能力的性能指標(biāo)。ro越小，信號源越近似為恒壓源，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。rORC+-RLRBRSrbe+-+-ro≈RC共射極放大電路rO較大，帶負(fù)載能力差。rouo--+--RL+uSro37例題：共射極放大電路,UCC=12V、RB=560kΩ、RC=4kΩ、RL=6kΩ，晶體管β=60。（2）當(dāng)負(fù)載減小為RL1=2kΩ時(shí)，重新計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。并與（1）計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。（1）計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。解:首先要進(jìn)行靜態(tài)計(jì)算（以便計(jì)算rbe）---靜態(tài)是基礎(chǔ)。38（1）交流、動(dòng)態(tài)計(jì)算晶體管的輸入電阻電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻39（2）負(fù)載電阻減小為RL1=2kΩ輸入電阻ri和輸出電阻ro不變。電壓放大倍數(shù)負(fù)載電阻RL由6kΩ減小為2kΩ,電壓放大倍數(shù)Au急劇減小，原因是共射極放大電路的輸出電阻ro大，帶負(fù)載能力較差。40一.電路組成和元件作用二.靜態(tài)分析ui=0三.動(dòng)態(tài)分析加入ui交流是目的。圖解法波形分析波形失真計(jì)算Au。微變等效電路法關(guān)于共射極放大電路的內(nèi)容小結(jié)+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC直流通路。靜態(tài)是基礎(chǔ)。計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q。估算法。圖解法。交流通路→微變等效電路。計(jì)算Au、ri和ro。41四.放大電路的性能指標(biāo)反映放大電路放大電信號的性能優(yōu)劣（交流、動(dòng)態(tài)）。1.電壓放大倍數(shù)Au反映電壓放大電路放大微弱電信號的能力。C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----+usRsii靜態(tài)是基礎(chǔ),動(dòng)態(tài)(交流)是目的。42表示大小和相位關(guān)系?；竟采浞糯箅娐稟u與晶體管（β）、電路參數(shù)（RC、RL）和靜態(tài)工作點(diǎn)（IE）有關(guān)。2.輸入電阻ri放大電路輸入端接信號源,信號源向其提供信號電流ii,形成輸入信號電壓ui，放大電路就相當(dāng)于信號源的負(fù)載。晶體管的輸入電阻43ri是衡量放大電路對信號源影響大小的性能指標(biāo)。C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----+usRsiiri--+usRsiiriui+--輸入電阻ri大好ri大→Ii小；Ui大?；竟采浞糯箅娐穜i=RB∥rbe443.輸出電阻ro+++------RSIo·US·Ui·Uo·Ii·riroRL放大電路RL+--roUo·+--U·對于負(fù)載RL,放大電路相當(dāng)于一個(gè)具有內(nèi)阻的信號源。表現(xiàn)為RL數(shù)值不同時(shí)，輸出電壓UO不同。究其原因，就是因?yàn)榉糯箅娐吩谳敵龆顺尸F(xiàn)一定的電阻，即輸出電阻ro?；竟采浞糯箅娐穜o≈RC輸出電阻ro可以用微變等效電路求出。ro越小，放大電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。45第三節(jié)分壓式偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，保證輸出信號波形不失真。環(huán)境溫度的變化是影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的主要因素。溫度T↑晶體管β↑晶體管穿透電流ICEO↑相同的UBE下，IB↑以上因素影響，均造成集電極電流IC顯著增加，輸出特性曲線上移。最后導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)Q上移，接近甚至進(jìn)入飽和區(qū)，使輸出信號波形失真。IC↑↑46IB=040μA20μA80μA60μAIB=0IB=20μAIB=40μAIB=60μAIB=80μA061.539120.752.253UCE／VIC／mAICEOICEO′溫度升高后,相應(yīng)輸出特性曲線如紅線所示。輸出特性曲線如圖所示溫度變化使靜態(tài)工作點(diǎn)變化,可能造成波形失真。Q′Q47共射極單管放大電路:固定偏置電路靜態(tài)基極電流通常UCC值固定，當(dāng)RB不變時(shí)，IB固定。穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理：環(huán)境溫度變化時(shí)，電路具有自動(dòng)調(diào)整IB大小的能力，使它向相反方向變化。例如溫度升高，IB能夠自動(dòng)調(diào)低，使工作點(diǎn)重新返回原來的位置。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC48一、分壓式偏置放大電路的組成第一.電阻RB1、RB2組成分壓電路,對UCC分壓后，加到晶體管的基極---UBECERERB2RB1uoVC1+RL+--+UCCui+--+C2RC第二.晶體管射極經(jīng)過電阻RE接地,并與之并聯(lián)電容器CE(射極旁路電容)49·二.穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理(靜態(tài)分析)V直流通路

合理選擇RB1、RB2阻值,滿足I1>>

IB，I2>>

IB，近似認(rèn)為IB≈0,則基極電位VB基本不變基極電位VB不隨溫度變化1.基極電位VB基本不變RB1VBICRERB2+UCCIEI1I2IBVECERERB2RB1uoVC1+++uiRL+----+UCCC1502.IE和IC穩(wěn)定發(fā)射極電流集電極電流IC基本不變，工作點(diǎn)穩(wěn)定,不隨溫度變化。VBICRERB2RB1+UCCIEI1I2IBVE負(fù)反饋?zhàn)饔肰B固定IBIC

溫度T升高

IC

IEVE

UBE

自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程（VB＞＞UBE）51旁路電容CE的作用CE對于交流信號相當(dāng)于短路,故RE在交流通路中不起作用,不會(huì)減小電壓放大倍數(shù)。RLV+UCCCERERB2RB1C1++ui--C2uo++--RC交流通路--RCRLRB2V--+uiuoRB1+rO-RC+-RLRB1RSrbeRB2+-+ri動(dòng)態(tài)計(jì)算Au式（7-7）rO式（7-10）ri=RB1

∥RB2∥rbe

52調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)減小RB1阻值，VB增大，IB增加，工作點(diǎn)Q上移。原電路靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏低—截止失真。增大RB1阻值，VB減小，IB減小，工作點(diǎn)Q下移。原電路靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏高—飽和失真。CERERB2RB1uo·VC1C2+++uiRL+----+UCCωtuo00ωtuo537-3共集電極放大電路一.電路的組成輸入信號ui加至基極與公共端(“地”)之間。偏置電阻RB為基極提供IB,設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。負(fù)載RL接在發(fā)射極與公共端(“地”)之間,輸出信號uo自發(fā)射極輸出。共集電極電路集電極是輸入回路和輸出回路的公共端。射極輸出器+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSui交流電路EV+--RBREBC+--RLUi·Uo·Ic·Ib·Ii·54+UCC+-IEUBERERBICIB+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSui二.靜態(tài)分析直流通路KVL方程式中基極電流集電極電流集-射極電壓IE≈IC55++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+uiBE+-RBREC+-RLUi·Ii·Ic·Ib·Uo·三.動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路UoB+-Ii·RLRBErbeREC+-Ui·Ib·βIB··Ic·56·輸出電壓輸入電壓（一）電壓放大倍數(shù)RE∥RLUoRLRB+RSErbeRECB++---Ui·Us·Ii·Ib·βIb··Ic·Ie·57（1）Au小于近似等于1。（2）Au≈+1，表明。＞＞rbe輸出信號對輸入信號有跟隨作用。射極跟隨器輸出信號uo與輸入信號ui相位相同。（二）輸入電阻riri=RB∥[rbe

+（1+β）］可達(dá)幾十kΩ至數(shù)百kΩ，比共射極放大電路高出幾十倍。58ro很小,僅為十幾至幾十歐姆。C+·RSuS+--Ib·+-Ii·RLRBErbeREUi·βIb·UoBIc·ri（三）輸出電阻ro+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSuiro59小結(jié):共集電極放大電路的特點(diǎn)（1）Au≈1，略小于1。無電壓放大作用,有電流放大作用和功率放大作用。（2）輸入電阻ri高。（3）輸出電阻ro小。共集電極放大電路的應(yīng)用ro小多級放大電路的輸出級。ri高多級放大電路的輸入級。60例題7-3共集電極放大電路，UCC=12V、RB=560kΩ、RB=5.1kΩ，晶體管的β=60，信號源的內(nèi)阻RS=1kΩ。計(jì)算（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Au、ri、ro。（3）接入負(fù)載電阻RL=3kΩ后，重新計(jì)算Au。基極電流（7-16）(1)靜態(tài)計(jì)算解：集電極電流（7-17）集-射極電壓（7-18）61(2)動(dòng)態(tài)計(jì)算RL=∞空載工作狀態(tài)晶體管輸入電阻電壓放大倍數(shù)（7-19）輸入電阻（7-20）輸入電阻明顯高于共發(fā)射極電路。62(3)接入RL=3kΩ等效負(fù)載電阻電壓放大倍數(shù)結(jié)論:共集電極放大電路輸出電阻ro小,電壓放大倍數(shù)Au基本不變,電路的帶負(fù)載能力強(qiáng)。輸出電阻（7-21）輸出電阻比共發(fā)射極電路小的多。63一.多級放大電路及其耦合方式

電壓放大電路功率放大電路(一)采用多級放大電路的必要性

—–提高放大倍數(shù)。輸入級

ri高—射極輸出器。中間級

Au足夠大—共射極放大電路。A1RLuiuo1信號源A2uo2Anuo7-4多級放大電路末前級和輸出級提供足夠大的信號功率,驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，帶負(fù)載能力強(qiáng)。功率（大信號）放大電路。射極輸出器。64(三)級間耦合方式阻容耦合變壓器耦合直接耦合(二)對級間耦合電路的要求(1)各級電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響。(2)不失真地傳輸信號，盡量減小在耦合電路上的損失。二.阻容耦合放大電路ri前級是后級的信號源,后級是前級的負(fù)載。V2V1ui+UCC-RB1C2+RE1RB2RB3RC1RC2C1C3uo-+RLCE65(一)特點(diǎn)(1)各級靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立,互不影響。(2)對于頻率較高的交流信號耦合電容可視為短路。(XC≈0)，有利于提高電壓放大倍數(shù)。(3)缺點(diǎn)：不能放大直流信號和緩慢變化的交流信號。（二）電壓放大倍數(shù)不適宜用于集成電路。注意：前、后級之間的影響。后極輸入電阻(ri),是前級放大電路的負(fù)載電阻(RL)。66三、直接耦合放大電路特點(diǎn):既能夠放大頻率較高的交流信號,又能夠放大緩慢變化的交流信號和直流信號。適宜于制作集成電路。（一）電路組成UCE1+-+-UBE2各級靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響、相互制約。UCE1=UBE2≈0.6VV1靜態(tài)工作點(diǎn)接近飽和區(qū)，不能正常工作。BAIC1V2IB2+UCCV1RB1RC2RC1RB267UCE1=VE2+0.6V=IE2RE2+0.6V“墊高”了射極電位VE加大了UCE1的工作范圍。改進(jìn)電路(二)零點(diǎn)飄移

當(dāng)輸入信號ui=0時(shí)，輸出電壓

uo0(常數(shù)),并隨時(shí)間不規(guī)則的變化。

利用測試電路，可測得放大電路

uo的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。影響放大電路使之不能正常的工作。RB1RC1V2+UCCV1RC2VE2RE2UCE1--+68

產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因直耦放大電路的級數(shù)越多、電壓放大倍數(shù)越高，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。第一級放大電路零點(diǎn)漂移在輸出端產(chǎn)生的后果最嚴(yán)重。圖示儀tuO直接耦合放大電路ui=00主要是溫度變化，工作點(diǎn)不穩(wěn)定引起的。零點(diǎn)漂移電壓通過級間直接耦合,逐級傳遞、逐級放大，最后出現(xiàn)在輸出端，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。69

抑制零點(diǎn)漂移的方法直流負(fù)反饋溫度補(bǔ)償差分放大電路

可有效地抑制零點(diǎn)漂移的電路形式多級直接耦合放大電路的第一級幾乎毫無例外的均采用差分放大電路707-5

功率放大電路電壓放大電路小信號放大放大電路。主要性能指標(biāo)是電壓放大倍數(shù)Au足夠大。功率放大電路大信號放大放大電路。主要性能指標(biāo)是輸出足夠大的信號功率，推動(dòng)負(fù)載工作。A1A2AnRLuiuouo1uo2

電壓放大電路功率放大電路在多級放大電路的末級或末前級是功率放大電路。71（一）輸出足夠大的功率PO（三）效率高（二）波形失真要小效率一.對功率放大電路的主要要求=交流輸出功率直流電源功率正弦信號純電阻負(fù)載要輸出足夠大的功率PO,信號的幅度Uom、Iom必須足夠大，大信號放大電路。信號的幅度Uom、Iom大容易產(chǎn)生失真。72二.功率放大電路的三種工作狀態(tài)波形失真與效率η

甲類工作狀態(tài)

輸出信號uce不產(chǎn)生失真。電源提供的電功率UCC·IC效率η低,低于50%。波形失真情況不同;效率η不同。靜態(tài)工作點(diǎn)位置不同Q位于特性曲線線性部分中點(diǎn)。加入合適的偏壓UBE,形成合適的偏流IB。使靜態(tài)工作點(diǎn)Qt0iCIB=0uCE0ICuceuCEUCEIB73

乙類工作狀態(tài)Q點(diǎn)下移至負(fù)載線的下端截止區(qū)處,使IC≈0。未加入ui時(shí)放大電路不消耗電功率，電路效率提高。理論計(jì)算η=78.5%。Qt0iCIB=0uCEuCEuce晶體管只在輸入信號的正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止，輸出波形uce嚴(yán)重失真。晶體管不加偏壓，即UBE=0、IB=0甲類工作狀態(tài)η低,是因?yàn)殪o態(tài)集電極電流IC大。74甲乙類工作狀態(tài)Q0uceICtiCuCEuCE0Q位于甲、乙類工作狀態(tài)之間，IC＞0。效率介于甲、乙類工作狀態(tài)之間。波形失真較乙類有改善（仍存在截止失真）。加入適當(dāng)大小的UBE,產(chǎn)生一定數(shù)值的基極靜態(tài)電流IB,使75uit三.互補(bǔ)對稱功率放大電路特點(diǎn):乙類工作狀態(tài),η高。波形失真小。電路組成框圖上、下兩部分電路對稱，交替工作。負(fù)載uottuO1上部電路tuO2下部電路76共集電極放大電路上、下兩部分電路對稱。V1V2－UCC+UCCui-+RLuo+--+--uiRLuo+UCCV1+--V2－UCC+--uiRLuo+--V1NPN型V2PNP型V1、V2特性完全相同。ui加入V1、V2的基極。V1、V2的發(fā)射極連在一起，負(fù)載RL接在發(fā)射極與地之間。兩組電源供電（+UCC和-UCC）。77工作原理靜態(tài)（ui=0）乙類工作狀態(tài)，輸出uo

=0。動(dòng)態(tài)ui正半周---V2截止、V1導(dǎo)通、有電流i1流過負(fù)載，射極跟隨器的輸出對ui正半周有跟隨作用，輸出ui正半周。

ui負(fù)半周---V1截止、V2導(dǎo)通、有電流i2流過負(fù)載，射極跟隨器的輸出對ui負(fù)半周跟隨作用，輸出ui負(fù)半周。V1V2－UCC+UCCui-+RLuo+--輸出負(fù)載RL得到了完整的信號波形。i2i178互補(bǔ)對稱電路V1、

V1交替工作。乙類工作狀態(tài)效率可達(dá)78.5%。缺點(diǎn)存在交越失真(晶體管發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓造成)。tui0tuo0解決措施甲乙類工作狀態(tài)效率較高。輸出波形失真較小。獲得廣泛應(yīng)用。交越失真79集成功率放大電路簡介集成電路：是將晶體管、電阻等元、器件及其連線同時(shí)制造在一塊半導(dǎo)體芯片上，組成一個(gè)具有完整功能的電路。LM386的功能說明低電壓通用型集成功率放大器。8腳雙列直插式塑料封裝。去耦輸出反相輸入同相輸入地+UCC12345678LM386增益調(diào)節(jié)增益調(diào)節(jié)電源電壓UCC4～12V。額定輸出功率660mW。80去耦輸出反相輸入同相輸入地+UCC12345678LM386增益設(shè)定增益設(shè)定

1、8腳是電壓增益調(diào)節(jié)端,當(dāng)1、8腳之間開路時(shí)，電壓放大倍數(shù)最小,為20；若在1、8腳之間接一個(gè)10μF的電容，電壓放大倍數(shù)最大,為200；若將電阻R與10μF的電容串聯(lián)后接在1、8腳之間，當(dāng)改變R值時(shí)，可使電壓放大倍數(shù)在20200之間改變。7腳是去耦端，用于外接紋波旁路電容，以提高紋波抑制能力

，消除自激振蕩

。

81LM386的典型應(yīng)用電路

該電路采用同相輸入方式,電阻R=1.2k和電容C=10μF串聯(lián)接在1、8腳之間,電壓放大倍數(shù)為50。

+12345678LM386RP10kC410μFC3+UCC0.1μF+250μFC2C10.05μFR110C+R10μF1.2kui827-6場效晶體管放大電路場效晶體管

GSD+--ugsid增強(qiáng)型耗進(jìn)型N溝道P溝道柵極G—對應(yīng)晶體管基極B源極S—對應(yīng)晶體管發(fā)射極E漏極D—對應(yīng)晶體管集電極C漏極D與源極S之間靠導(dǎo)電溝道連通。柵—源UGS控制導(dǎo)電溝道的有無及深淺→控制漏極ID。電壓控制器件

絕緣柵極G

IG=0。83設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)

減小信號波形失真。增強(qiáng)型NMOSFET共源極基本放大電路GSD+--ugsid漏極電流id=gm·ugs電壓控制(放大)型器件跨導(dǎo)gm分壓式偏置放大電路RSCSC1