數(shù)字電路-基本放大電路

第5章基本放大電路5.5場效應管放大電路5.3多級放大電路5.2放大電路的分析5.1放大電路基礎5.4功率放大電路.5.1三極管放大電路基礎5.1.1放大電路的基本概念和指標5.1.2共發(fā)射極放大電路的組成5.1.3共發(fā)射極放大電路的分析方法.5.1.1放大電路的基本概念和指標1放大電路的基本概念放大電路的功能是將微弱的電信號（電壓、電流或功率）放大到所需要的數(shù)值，從而使電子設備的終端執(zhí)行元件有所動作或顯示

。

放大部分一般由多級構成，前面一般為前置電壓放大電路，用于放大信號電壓。最后是功率放大電路，用于得到較大的信號功率去驅動負載。經常采用正弦信號發(fā)生器作為信號源來分析和調試放大電路。因此在本章中，用正弦電壓作為信號源，用純電阻作為負載來討論放大電路的性能。.放大的本質從表面上看,似乎就是將信號的幅度由小變大.但是,在電子技術中,放大的本質就是實現(xiàn)能量的控制.即用能量比較小的輸入信號來控制另一個能源,使輸出端的負載上得到能量比較大的信號.負載上信號的變化規(guī)律是由輸入信號控制的,而負載上得到的較大能量是由另一個能源提供的.例如收音機.放大的對象另外,放大作用是針對變化量而言的.所謂放大,是指當輸入信號有一個比較小的變化量時,在輸出端的負載上得到一個比較大的變化量.而放大電路的放大倍數(shù),也是指輸出信號語輸入信號的變化量之比.由此可見,放大的對象是變化量..放大的核心元件為了進行能量的控制,實現(xiàn)放大作用,必須采用具有放大作用的電子器件.已經知道,雙極型三極管的基極電流對集電極電流有控制作用,而場效應管的柵源電壓對漏極電流也有控制作用,因此,這兩種器件都可以實現(xiàn)放大作用,它們是組成放大電路的核心元件..2放大電路的性能指標一、電壓放大倍數(shù)AuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。二、輸入電阻ri三、輸出電阻ro四、通頻帶BW.表示符號規(guī)定UA大寫斜體字母、大寫下標，表示直流量。uA小寫斜體字母、大寫下標，表示總瞬時值。ua小寫斜體字母、小寫下標，表示交流瞬時值。uAua總瞬時值交流分量tUA直流分量.5.1.2共發(fā)射極放大電路的組成三極管放大電路有三種形式共射放大器共基放大器共集放大器以共射放大器為例講解工作原理.5.1.2共發(fā)射極放大電路的組成放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結反偏，發(fā)射結正偏。.集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結反偏。.集電極電阻，將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷骸?耦合電容隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。.直流通道和交流通道放大電路中各點的電壓或電流都是在靜態(tài)直流上附加了小的交流信號。但是，電容對交、直流的作用不同。如果電容容量足夠大，可以認為它對交流不起作用，即對交流短路。而對直流可以看成開路，這樣，交直流所走的通道是不同的。交流通道：只考慮交流信號的分電路。直流通道：只考慮直流信號的分電路。信號的不同分量可以分別在不同的電路中分析。.5.2共發(fā)射極放大電路的分析方法由于電源的存在IB0IC0一、靜態(tài)分析(IBQ,UBEQ)(IBQ,UBEQ).RB+ECRCC1C2開路開路RL靜態(tài)分析RB+ECRC直流通道（1）用估算法求靜態(tài)工作點先畫出放大電路的直流通道.（a）估算IB（UBE

0.7V)RB稱為偏置電阻IB稱為偏置電流然后用基爾霍夫定律列方程，求出靜態(tài)工作點RB+ECRCIBUBE-+.（b）估算UCE、IC、IERB+ECRCICUCE-+.（2）用圖解法分析靜態(tài)工作點ICUCEUCE=EC–ICRCEC直流負載線與IB所決定的那一條輸出特性曲線的交點就是Q點QIB靜態(tài)UCE靜態(tài)ICRB+ECRCC1C2+-ui+-uoUCE-+.例：用估算法計算靜態(tài)工作點。已知：EC=12V，RC=4k，RB=300k，

=37.5。解：請注意電路中IBQ和ICQ的數(shù)量級。.短路短路置零RB+VCCRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路2動態(tài)分析.RB+ECRCC1C2對交流信號(輸入信號ui)短路短路置零放大器的交流通道及微變等效電路RLuiuo1/

C0(2)用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計算＋

＋

.交流通道RBRCRLuiuoicuceib＋

＋

.三極管的微變等效電路首先考察輸入回路iBuBE當信號很小時，將輸入特性在小范圍內近似線性。

uBEiB對輸入的小交流信號而言，三極管BE間等效于電阻rbe。.對輸入的小交流信號而言，三極管BE間等效于電阻rbe。becrbeibbeubeubeibrbe的量級從幾百歐到幾千歐。＋

＋

.考察輸出回路所以：輸出端相當于一個受ib控制的電流源。iCuCE近似平行.三極管的微變等效電路ubeibuceic

＋＋

uceuberbeibibic＋

＋

.放大電路的微變等效電路將交流通道中的三極管用微變等效電路代替rbeibibiiicuiuoRBRCRLRBRCRLuiuo交流通道目的將電子問題化為受控源電路的問題來解.用微變等效電路估算電壓放大倍數(shù)的計算負號表示輸出與輸入反相rbeRBRCRL.輸入電阻（交流輸入電阻）的計算輸入電阻的定義：rbeRBRCRL.輸出電阻的計算對于負載而言，放大電路相當于信號源，可以將它進行戴維南等效，戴維南等效電路的內阻就是輸出電阻。計算輸出電阻的方法：所有獨立電源置零，保留受控源，加壓求流法。.rbeRBRC所以：用加壓求流法求輸出電阻：00.IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么變化？(2)用圖解法分析交流電壓放大原理假設uBE靜態(tài)工作點的基礎上有一微小的變化uiQ動態(tài)分析.ICUCEicuCE的變化沿一條線—交流負載線（當無負載電阻RL時，交流負載線就是直流負載線）RB+ECRCC1C2+-ui+-uouCE-+QuCEtt.RB+ECRCC1C2uiiBiCuCEuo各點波形uo比ui幅度放大且相位相反uBE.用圖解法進行放大器失真分析為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設置在交流負載線的中間部分。如果Q設置不合適，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真。失真——輸出波形較輸入波形發(fā)生畸變，稱為失真.可輸出的最大不失真信號合適的靜態(tài)工作點能保證輸出電壓幅度最大且不失真iCuCEiCicICibIBiBuottt.iCuCEuoQ點過低，信號進入截止區(qū)uo波形ibIBiBicICiCtttt稱為截止失真.iCuCEuoQ點過高，信號進入飽和區(qū)稱為飽和失真ibIBiBicICiCttt.放大電路的工作條件1.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結正偏，集電結反偏。2.正確設置靜態(tài)工作點，使整個波形處于放大區(qū)。3.輸入回路將變化的電壓轉化成變化的基極電流。4.輸出回路將變化的集電極電流轉化成變化的集電極電壓，經電容濾波只輸出交流信號。.5.2.3典型放大電路的分析1溫度對放大電路的影響

2.工作點穩(wěn)定的放大電路原理退出.1.溫度對靜態(tài)工作點的影響為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點。但是，溫度的變化嚴重影響靜態(tài)工作點。對于前面的電路（固定偏置電路）而言，靜態(tài)工作點由UBE、和ICEO決定，這三個參數(shù)隨溫度而變化，溫度對靜態(tài)工作點的影響主要體現(xiàn)在這一方面。Q點變UBE

ICEO變T變IC變.溫度對值及ICEO的影響T、ICEOICiCuCEQQ′總的效果是：溫度上升時，輸出特性曲線上移，造成Q點上移。.總之：TIC常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。電路見下頁。為此，需要改進偏置電路，當溫度升高時,能夠自動減少IB，IBIC，從而抑制Q點的變化。保持Q點基本穩(wěn)定。.I1I2IB靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器I2=（5~10）IBI1=I2+IB

I2RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBECIE=

IC+IB

IC分壓式偏置電路RE射極直流負反饋電阻CE交流旁路電容ICIE.RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB靜態(tài)工作點穩(wěn)定過程TUBEICICIEVEVBUBE=VB-VE=VB-IEREVB被認為較穩(wěn)定ICIEIB由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的過程實際是由于加了RE形成了負反饋過程ECB.直流通道及靜態(tài)工作點估算VBIB=IC/

UCE=EC-ICRC-IEREIC

IE=VE/RE

=（VB-UBE）/RE

UBE0.7V

+ECRB1RCRB2REICIEIBUCE電容開路,畫出直流通道.RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo電容短路,直流電源短路，畫出交流通道交流通道及微變等效電路BEC.交流通道RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1微變等效電路rbeRCRLRB1RB2BECI1I2.微變等效電路及電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計算ri=

RB1//RB2//rbero=

RCrbeRCRLRB1RB2BECI1I2RL=RC//RL.例：上述靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器，各參數(shù)如下：RB1=100k，RB2=33k，RE=2.5k，RC=5k，

RL=5k，=60。求：（1）估算靜態(tài)工作點；（2）空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻；（3）若信號源有RS=1k的內阻，帶載電壓放大倍數(shù)將變?yōu)槎嗌伲?RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V解：(1)估算靜態(tài)工作點VB=（3315）/（100+33）=3.7VIC

IE=VE/RE

=(VB-UBE)/RE

=(3.7-0.7)/2.5=1.2mAIB=IC/=1.2/60=0.02mA=20AUCE=EC-ICRC-IERE=15-1.2(5+2.5)=6V.RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V解：(2)空載電壓放大倍數(shù)、帶載電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻=300+61

(26/1.2)=1622

=1.62k

ri=

RB1//RB2//rbe=100//33//1.62=1.52k

ro=

RC=5k

Av空=-

RC/rbe=-605/1.62=-186

Av載=-

RL/rbe=-60(5//5)/1.62=-93.RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V解：(3)信號源有RS=1k的內阻時，帶載電壓放大倍數(shù)為Aus載rbeRCRLRB1RB2BECI1I2RSUSRSUSriBECRLri=RB1//RB2//rbeRL=RC//RL.RSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriUi=Usriri+RSUs=

Uiri+RSriRL=RC//RL信號源內阻為0時的電壓放大倍數(shù)：Av載=UoUi信號源內阻為RS時的電壓放大倍數(shù)：Avs載=UoUsri+RSriAvs載=UoUs=Uo=Av載riri+RSUi.RSUSri=RB1//RB2//rbeBECRLriri=

RB1//RB2//rbe=1.52k

RL=RC//RLAvs載=Av載riri+RS=-931.52/(1.52+1)=-56Av載=-

RL/rbe=-93信號源有內阻時，電壓放大倍數(shù)Aus減小。輸入電阻越大，若ri

RS，則Avs

Av.RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC靜態(tài)工作點穩(wěn)定且具有射極交流負反饋電阻的放大器RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15VRFRECERE=2.4k

RF=100

.靜態(tài)工作點穩(wěn)定且具有射極交流負反饋電阻的放大器直流通道及靜態(tài)工作點+ECRB1RCRB2REICIEIBUCERFRE和RF共同起直流負反饋的作用，穩(wěn)定靜態(tài)工作點因RE+RF=2.5k，所以較上述電路靜態(tài)工作點不變.靜態(tài)工作點穩(wěn)定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及電壓放大倍數(shù)rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFRB1=100k

RB2=33k

RE=2.4k

RF=100

RC=5k

RL=5k

=60EC=15VUi=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+

）IbRF=Ib[rbe+（1+

）RF]Uo=-Ic（RC//RL）=-

IbRL

.Ui=Ibrbe+IeRF=Ibrbe+（1+

）IbRF=Ib[rbe+（1+

）RF]Uo=-Ic（RC//RL）=-

IbRL

=-

RLrbe+（1+

）RF=-60（5//5）/[1.62+(1+60)0.1]=-19RB1=100k

RB2=33k

RE=2.4k

RF=100

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V=-93Av=UoUi=-

IbRLIb[rbe+（1+

）RF].靜態(tài)工作點穩(wěn)定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻rbeRCRLRB1RB2BECI1I2IeRFUi=Ib[rbe+（1+

）RF]Ib=Ui/[rbe+（1+

）RF]Ii=I1+I1+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]輸出電阻RO=RC輸入電阻.靜態(tài)工作點穩(wěn)定且具有射極交流負反饋電阻的放大器微變等效電路及輸入電阻輸出電阻Ui=Ib[rbe+（1+

）RF]Ib=Ui/[rbe+（1+

）RF]Ii=I1+I1+Ib=Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]ri=RB1//RB2//[rbe+（1+

）RF]=5.9k

ri=Ui/Ii=

Ui

Ui/RB1+Ui/RB2+Ui/[rbe+（1+

）RF]對比ri=RB1//RB2//rbe=1.52k

.§4.3射極輸出器RB+ECC1C2RERLuiuo特點：同相放大，放大倍數(shù)約為1，輸入電阻大，輸出電阻小RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12V.直流通道及靜態(tài)工作點分析：EC=IBRB+UBE+IERE

=IBRB+UBE+(1+

）IBRE

=IB

RB+(1+

）RE

+UBERB+ECREIBIEUBEUCEIC=IB或IC

IE.靜態(tài)工作點估算舉例：RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12VRB+ECREIBIEUBEUCE=12-0.7570+(1+100)

5.6=0.01(mA)=(1+100)0.01=1.01(mA)IC=12-1.01

5.6=6.3(V).動態(tài)分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo.交流通道及微變等效電路rbeRERLEBCRBRERLuiuoBCE.動態(tài)分析：LbbebLbRI)1(rIRI)1(￠b++￠b+=···1、電壓放大倍數(shù)rbeRERLRLIevA=UoUi.2、輸入電阻rbeRERLIRBIb=Uirbe+(1+)RLIi=IRB+Ib=UiRB+Uirbe+(1+)RLri=UiIi=UiUiRB+Uirbe+(1+)RL=RB//[rbe+(1+)RL].3、輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rbeRERsro置0保留.RsrbeRE輸出電阻ro=RE//rbe1+

當RS=0時（加壓求流法）.動態(tài)分析及估算舉例：=300+101

(26/1.01)=2.9k

RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12VrbeRERLEBCIE=1.01mA.RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9k

(電壓放大倍數(shù)估算)動態(tài)分析及估算舉例：Av=(1+100)(5.6//5.6)2.9+(1+100)(5.6//5.6)=0.99.=570//2.9+(1+100)(5.6//5.6)=190k

RB=570k

RE=5.6k

RL=5.6k

=100EC=12VrbeRERLEBCrbe=2.9k

RS=0ro=5.6//2.91+100=28

(輸入電阻輸出電阻估算)動態(tài)分析及估算舉例：.動態(tài)分析及估算舉例：rbeRERLEBCRSUSri=190k

ro=5.6//2.9+1//5701+100=38

設信號源內阻RS=1k，求這時的電壓放大倍數(shù)Avs、輸入電阻、輸出電阻Avs=Auriri+RS=0.99190/(190+1)=0.985.所以2.輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了。1.電壓放大倍數(shù)Av射極輸出器的特點.射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。ro射極輸出器的輸入電阻很大，從信號源取得的信號大。3.輸入電阻4.輸出電阻.所謂帶負載能力強，是指當負載變化時，放大倍數(shù)基本不變對上例射極輸出器：對上例靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器(共射放大器):空載時,=0.995RL=5.6k時,=0.990RL=1k時,=0.967空載時,=-186RL=5k時,=-93RL=1k時,=-31變化率很小變化率很大帶負載能力強帶負載能力差.射極輸出器的用途1、將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2、將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能力。.5.3多級放大電路5.3.1阻容耦合5.3.2直接耦合5.3.3放大電路的頻率特性退出.

在實際應用中，小信號放大電路的輸入信號一般都是微弱信號。為了滿足實際需要，輸入信號必須經過多級放大。多級放大電路中，每兩個基本放大電路之間的連接，稱為級間耦合。耦合方式通常有：阻容耦合、直接耦合和變壓器耦合三種。耦合方式：即信號的傳送方式。多級放大電路對耦合電路要求：1.靜態(tài)：保證各級Q點設置；2.動態(tài):不失真地傳送信號。.第一級第二級第n-1級第n級輸入輸出耦合耦合方式：(1)直接耦合(2)阻容耦合(3)變壓器耦合(4)光電耦合5.3.1多級阻容耦合放大電路為獲得足夠大的放大倍數(shù),需將單級放大器串接,組成多級放大器.對耦合電路要求：要求動態(tài):傳送信號減少壓降損失

靜態(tài)：保證各級Q點設置波形不失真.R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V單級放大器(靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大器)IC=1.2mAIB=20AUCE=6Vri=

R11//R12//rbe=1.52k

ro=

RC1=5k

rbe=1.62k

AV載=-93.多級阻容耦合放大器的級聯(lián)R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuo設二級放大器的參數(shù)完全一樣.多級阻容耦合放大器的分析(1)由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，分別估算。(2)前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓。(3)后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻。(4)總電壓放大倍數(shù)=各級放大倍數(shù)的乘積。(5)總輸入電阻ri即為第一級的輸入電阻ri1。(6)總輸出電阻即為最后一級的輸出電阻..R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoIC1=1.2mAIB1=20AUCE1=6Vrbe1=1.62k

IC2=1.2mAIB2=20AUCE2=6Vrbe2=1.62k

多級阻容耦合放大器的靜態(tài)工作點第一級靜態(tài)工作點第二級靜態(tài)工作點.多級阻容耦合放大器的微變等效電路R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuori=ri1rori2uo1ui2前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓后一級的輸入電阻是前一級的交流負載電阻。.多級阻容耦合放大器的微變等效電路rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21rbe1RC2R11R12BECIc1Ib1Uo1.多級阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計算ri2rbe1RC1R11R12BECIc1Ib1Uo1第一級的微變等效電路第二級的輸入電阻ri=

ri1=

R11//R12//rbe1=-

1RC1//ri2rbe1AV1=Uo1Ui.多級阻容耦合放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻的計算

ri2=

R21//R22//rbe2

ro=

RC2rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21Ui2第二級的微變等效電路=-

2RC2//RLrbe2AV2=UoUi2.=Uo1UiUoUi2總電壓放大倍數(shù)=

1RC1//ri2rbe1

2RC2//RLrbe2rbe2RC2RLR22BECIc2Ib2R21rbe1RC2R11R12BECIc1Ib1Uo1Ui2Au為正，輸入輸出同相總放大倍數(shù)等于各級放大倍數(shù)的乘積=AV1AV2AV=UoUi.代入數(shù)值計算ri=

ri1=

R11//R12//rbe1

=100//33//1.62=1.52k

RB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15V

ri2=

R21//R22//rbe2=100//33//1.62=1.52k

ro=

RC2

=5k

兩級單管放大器級聯(lián),可提高電壓放大倍數(shù);但輸入電阻仍很小,輸出電阻仍很大=-

1RC1//ri2rbe1AV1=-43=-

2RC2//RLrbe2AV2=-93AV=AV1AV2

=(-43)(-93)=3999.阻容耦合多級放大電路當兩級放大器（靜態(tài)工作點穩(wěn)定的基本放大器）級聯(lián)時，放大倍數(shù)大大提高。但輸入電阻較小，輸出電阻較大。R11RC1C11C12R12CE1RE1uiR21+ECRC2C21C22R22CE2RE2RLuoAV=AV1AV2

=3999.R11+ECRC1C11C12R12CE1RE1RLuiuoRB1=100k

RB2=33k

RE=2.5k

RC=5k

RL=5k

=60EC=15VusRSRS=20k

=(-93)1.52+201.52=-6.6輸入電阻很小的放大器當信號源有較大內阻時,放大倍數(shù)變得很小ri=

R11//R12//rbe=1.52k

AV=-93ri由于信號源內阻大,而放大器輸入電阻小,致使放大倍數(shù)降低AVs=AVriri+RS.阻容耦合方式的特點是：由于電容具有隔直作用，因此每一級的靜態(tài)工作點彼此獨立，互不影響。這樣就避免了由于工作點不穩(wěn)定而引起的溫漂信號的逐級放大和傳送，在這方面，阻容耦合方式優(yōu)于直接耦合方式。除此之外，阻容耦合使得放大電路的設計和計算較為簡單，但這種方式對于直流信號或變化緩慢的信號的傳送是不適合的。另外，大容量電容在集成電路中難于制造，因而在集成電路中這種耦合方式無法采用，因此，僅在分立元件多級放大電路中應用較為廣泛。

阻容耦合方式的特點是：由于電容具有隔直作用，因此每一級的靜態(tài)工作點彼此獨立，互不影響。這樣就避免了由于工作點穩(wěn)定而引起的溫漂信號的逐級放大和傳送，在這方面，阻容耦合方式優(yōu)于直接耦合方式。除此之外，阻容耦合使得放大電路的設計和計算較為簡單，但這種方式對于直流信號或變化緩慢的信號的傳送是不適合的。另外，大容量電容在集成電路中難于制造，因而在集成電路中這種耦合方式無法采用，因此，僅在分立元件多級放大電路中應用較為廣泛。

阻容耦合方式的特點是：由于電容的隔直作用，各級放大器的靜態(tài)工作點相互獨立，分別估算。這樣就避免了由于工作點不穩(wěn)定而引起的溫漂信號的逐級放大和傳送。阻容耦合使得放大電路的設計和計算較為簡單，但這種方式對于直流信號或變化緩慢的信號的傳送是不適合的。大容量電容在集成電路中難于制造，因而在集成電路中這種耦合方式無法采用。

.前級后級5.3.2直接耦合.阻容耦合方式的特點是：由于電容具有隔直作用，因此每一級的靜態(tài)工作點彼此獨立，互不影響。這樣就避免了由于工作點不穩(wěn)定而引起的溫漂信號的逐級放大和傳送，在這方面，阻容耦合方式優(yōu)于直接耦合方式。除此之外，阻容耦合使得放大電路的設計和計算較為簡單，但這種方式對于直流信號或變化緩慢的信號的傳送是不適合的。另外，大容量電容在集成電路中難于制造，因而在集成電路中這種耦合方式無法采用，因此，僅在分立元件多級放大電路中應用較為廣泛。

阻容耦合方式的特點是：由于電容具有隔直作用，因此每一級的靜態(tài)工作點彼此獨立，互不影響。這樣就避免了由于工作點不穩(wěn)定而引起的溫漂信號的逐級放大和傳送，在這方面，阻容耦合方式優(yōu)于直接耦合方式。除此之外，阻容耦合使得放大電路的設計和計算較為簡單，但這種方式對于直流信號或變化緩慢的信號的傳送是不適合的。另外，大容量電容在集成電路中難于制造，因而在集成電路中這種耦合方式無法采用，因此，僅在分立元件多級放大電路中應用較為廣泛。

直接耦合方式的特點是：直接耦合方式多用于傳送直流信號和變化緩慢的信號?，F(xiàn)代集成放大電路的內部電路都是采用直接耦合方式。直接耦合的優(yōu)點是：低頻特性良好易于集成。直接耦合的缺點是：各級靜態(tài)工作點相互影響，彼此之間不是獨立的，設計比較困難；多級直接耦合放大電路的零點漂移問題必須解決，否則無法使用。.5.3.3放大電路的頻率特性

放大電路的幅頻和相頻特性.5.4功率放大電路5.4.1功率放大電路概述5.4.2功率放大電路的特點5.4.3互補對稱功率放大電路的分析退出.例1：擴音系統(tǒng)執(zhí)行機構功率放大器的作用：用作放大電路的輸出級，以驅動執(zhí)行機構。如使揚聲器發(fā)聲、電動機轉動、儀表指針偏轉等。5.4.1功率放大電路概述功率放大電壓放大信號提取能夠向負載提供足夠輸出功率的電路稱為功率放大電路。

.5.4.2功率放大電路的特點(1)功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值:ICM、UCEM

、PCM。ICMPCMUCEMIcuce.(2)電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。(3)電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（

）。Pomax

:負載上得到的交流信號功率。PE：電源提供的直流功率。（4）不能使用微變等效方法進行分析；因為輸入端是放大后的大信號。.如何解決效率低的問題？辦法：降低Q點。OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess放大電路的三種工作狀態(tài)

(a)甲類:不失真的工作狀態(tài)(b)甲乙類和(c)乙類:減小了靜態(tài)功耗，但都出現(xiàn)了嚴重的波形失真

為了利用其效率高的優(yōu)點，克服其削波失真的缺點，通常采用乙類互補對稱放大電路。

既降低Q點又不會引起截止失真的辦法：采用推挽輸出電路，或互補對稱射極輸出器。.功率放大器的三種工作狀態(tài)ICiciCIcm甲類IC≥IcmPo=UcmIcm/2信號越大，則η=Po/PE越高；最高可達50%；效率較低；但輸出不易失真；PE=UCCIC；ICicIcmiC甲乙類IC<Icm信號越大，輸出的失真越嚴重；但由于PE=UCCIC降低，所以η有所提高；icIcmiC乙類IC≈0雖然輸出功率降低，但PE=UCCIC(IC≈0)很小，而且管耗PT變得很小，使得η有大幅度提高；乙類功放得最高效率可達78.5%；對輸入信號而言，輸出已經完全失真；.5.4.3互補對稱功率放大電路的分析1．雙電源互補對稱電路（OCL電路）組成特點:由NPN型、PNP型三極管構成兩個對稱的射極輸出器對接而成;2.雙電源供電;3.輸入輸出端不加隔直電容。.ic1ic2動態(tài)分析：ui

0VT1截止，T2導通ui>0VT1導通，T2截止iL=ic1

;ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLiL=ic2因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析：ui=0V

T1、T2均不工作

uo=0VT1、T2兩個晶體管都只在半個周期內工作的方式，稱為乙類放大。.乙類放大的輸入輸出波形關系:ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL交越失真死區(qū)電壓uiuou"ou′o

′tttt交越失真：輸入信號ui在過零前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便為交越失真。.ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)靜態(tài)電流ICQ、IBQ等于零；(2)每管導通時間等于半個周期；(3)存在交越失真。乙類放大的特點：.二、最大輸出功率及效率的計算假設ui為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導通時均能飽和，此時輸出達到最大值。ULmax負載上得到的最大功率為：iL-USCRLuiT1T2UL+USC若忽略晶體管的飽和壓降，則負載（RL)上的電壓和電流分別為：.電源提供的直流平均功率計算：每個電源中的電流為半個正弦波，其平均值為:兩個電源提供的總功率為：USC1=USC2=USC

tic1

2.效率為：.3.三極管管耗PC直流電源供給的功率與輸出功率的差值，即為兩只三極管上的管耗，所以每只管子的管耗為

PC=(PE–Po)功率放大電路工作在最大輸出狀態(tài)時的管耗，并不是最大管耗，每只三極管的最大管耗約為0.2Pom。.[例8]在圖7.36所示電路中，UCC1=UCC2=UCC=24V；RL=8Ω，試求：10當輸入信號Ui=12V(有效值)時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率及效率。20輸入信號增大至使管子在基本不失真情況下輸出最大功率時，互補對稱電路的輸出功率、管耗、電源供給的功率及效率。30晶體管的極限參數(shù)。.解：10在Ui=12V有效值時的幅值為：

Uim=Ui≈17V，即Uom≈Ui=17V。故

Po===18.1WPU＝=×=32.5WPV=PU–Po=32.5–18.1=14.4W

η＝==55.7%.20在最大輸出功率時，最大輸出電壓為24V。Pom==×=36WPUm===45.8W

PV=PU–Po=45.8-36=9.8W(此時兩管的功耗并不是最大功耗)η==78.5%.30晶體管的極限參數(shù)

PCM≥0.2Pom=0.2×36=7.2W(每一管)

U(BR)CEO≥2UCC=2×24=48V

ICM≥=3A.2．單電源互補對稱電路特點:1.單電源供電;2.輸出加有大電容;3.

V1和V2是為了克服交越失真而接入的正向偏置電源。.電路的工作原理是:

當正半周信號輸入時，功放管T1導通，T2截止，T1通過C輸出正半周放大信號的同時，電源也對大容量電容C充電。充電電流如圖3.7.3中的ic1所示。

當負半周信號輸入時，功放管T1截止，T2導通，電容C通過T2放電的同時，輸出負半周放大信號。放電電流如圖3.7.3中的ic2所示。

.4.8.7集成功率放大器特點：工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當連線，即可向負載提供一定的功率。集成功放LM384：生產廠家：美國半導體器件公司電路形式：OTL輸出功率：8負載上可得到5W功率電源電壓：最大為28V.集成功放LM384管腳說明:)123456789101112131414

--電源端（Vcc）3、4、5、7--接地端（GND）10、11、12--接地端（GND）2、6--輸入端（一般2腳接地）

8--輸出端（經500

電容接負載）1--接旁路電容（5

）9、13--空腳（NC）.集成功放LM384外部電路典型接法：500

-+0.1

2.78146215

Vccui8

調節(jié)音量電源濾波電容外接旁路電容低通濾波,去除高頻噪聲輸入信號輸出耦合大電容.5.5場效應管放大電路5.5.1場效應管的微變等效電路5.5.2場效應管共源極放大電路退出.

半導體三極管的輸入電阻不夠高，對信號源的影響較大。為了提高放大電路的輸入電阻，可用場效應管代替三極管。場效應管具有電壓控制下的放大作用，利用它也可以構成放大電路。在前面的章節(jié)已經介紹過場效應管的外部特性，它與三極管非常類似，因而場效應管放大電路的工作原理和分析方法與三極管的分析方法類似。.知識回顧：場效應晶體管場效應管與晶體管不同，它是多子導電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結型場效應管JFET絕緣柵型場效應管MOS場效應管有兩種:N溝道P溝道耗盡型增強型耗盡型增強型.MOS絕緣柵場效應管（N溝道）（1）結構PNNGSDP型基底兩個N區(qū)SiO2絕緣層金屬鋁N導電溝道未預留

N溝道增強型預留

N溝道耗盡型.PNNGSDN溝道增強型（2）符號N溝道耗盡型GSD柵極漏極源極GSD.

N溝道MOS管的特性曲線IDmAVUDSUGS實驗線路(共源極接法)GSDRDPNNGSD.NMOS場效應管轉移特性N溝道耗盡型（UGS=0時，有ID）GSD0UGS（off）IDUGS夾斷電壓UGS有正有負N溝道增強型（UGS=0時，ID=0

）GSDIDUGSUGS（th）開啟電壓UGS全正.UGS=3VUDS（V）ID（mA）01324UGS=4VUGS=5VUGS=2VUG