第4章 放大單元與基本組成電路

第四章放大單元與基本組成電路4.1放大器的恒流支撐電路4.2差分放大電路4.3功率放大電路1概述式中，y為電路輸出電量，x為電路輸入電量；f表達(dá)電路對(duì)輸入電量x的處理能力，也稱為傳遞函數(shù)，具體用放大倍數(shù)A表達(dá),理想情況下為比例常數(shù)。

放大電路是指輸出信號(hào)電量能反映輸入信號(hào)電量的變化規(guī)律，并且輸出信號(hào)的變化范圍比輸入信號(hào)大的功能電路。注：放大器廣泛運(yùn)用于廣播、通信、自動(dòng)控制、電子測(cè)量等領(lǐng)域的各種電子設(shè)備中。第4章放大單元與基本組成電路2放大器系統(tǒng)組成框圖圖中，信號(hào)源代表放大電路的原始電信號(hào)；負(fù)載作為放大電路輸出電信號(hào)的目標(biāo)信宿，也可以理解為最終信號(hào)的執(zhí)行部件；放大器則是完成信號(hào)放大的本體。

比例放大的特性可以采用以晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管為代表的受控源器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。第4章放大單元與基本組成電路3放大器分類按信號(hào)特征分：音頻放大器、視頻放大器、脈沖放大器等按前后信號(hào)電量的不同需求分：電壓放大器、電流放大器、互阻放大器、互導(dǎo)放大器四種按信號(hào)強(qiáng)弱分：小信號(hào)放大器、大信號(hào)放大器和功率放大器等第4章放大單元與基本組成電路41.直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象

1零漂：輸入短路時(shí)，輸出仍有緩慢變化的電壓產(chǎn)生。主要原因：溫度變化引起，也稱溫漂。電源電壓波動(dòng)、元件老化等也會(huì)產(chǎn)生輸出電壓的漂移。溫漂指標(biāo)：溫度每升高1度時(shí)，輸出漂移電壓按電壓增益折算到輸入端的等效輸入漂移電壓值。（2）采用溫度補(bǔ)償。（3）采用差分式放大電路。（1）在電路中引入直流負(fù)反饋。1)直接耦合放大電路的零點(diǎn)漂移2)抑制零點(diǎn)漂移的方法集成運(yùn)放是一種內(nèi)部直接耦合的高放大倍數(shù)的多級(jí)放大電路5向各放大級(jí)提供合適的偏置電流克服零點(diǎn)漂移提供負(fù)載所需功率及效率提供電壓放大倍數(shù)集成運(yùn)放的基本組成部分輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)偏置電路集成運(yùn)放的基本組成6集成運(yùn)放電路組成輸入級(jí)中間增益級(jí)輸出級(jí)偏置電路采用改進(jìn)型差分放大器采用1~2級(jí)共發(fā)電路采用射隨器或互補(bǔ)對(duì)稱放大器采用電流源（1）輸入級(jí)：高性能差放電路；輸入電阻大、共模抑制比大、靜態(tài)電流小。（2）中間級(jí)：復(fù)合管共射電壓放大電路；提供電壓放大。（3）輸出級(jí)：互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路。帶載能力強(qiáng)、失真小。（4）偏置電路：電流源電路,提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。7第4章放大單元與基本組成電路4.1放大器的恒流支撐電路以晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管為代表的受控源器件并非理想受控器件，即只在特定的電壓電流范圍內(nèi)具有近似線性的電量受控特性。設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)平臺(tái)，是確定具有明顯區(qū)域特點(diǎn)的非理想受控器件的電壓電流范圍的前提和關(guān)鍵。8第4章放大單元與基本組成電路

恒流源電路提供的工作點(diǎn)平臺(tái)不但能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定工作點(diǎn)目的，還能有效地提高放大器的放大倍數(shù)；甚至利用該原理還能形成動(dòng)態(tài)電流鏡電路，廣泛用于交流信號(hào)的處理中。設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)平臺(tái)的電路稱放大器的偏置電路?；陔娫刺匦裕懔髟闯Ｓ珊銐涸崔D(zhuǎn)換而來(lái)，即通過(guò)恒流源電路將恒壓源轉(zhuǎn)換為恒流源。

“工作點(diǎn)平臺(tái)”與“恒流源”9電流（or恒流）源電路組成結(jié)構(gòu)框圖恒流源等效電路與負(fù)載連接圖本節(jié)講述的恒流源電路是指能將輸入直流電壓轉(zhuǎn)化為輸出直流電流的半導(dǎo)體電路。原理：為了滿足恒流源的輸出特性要求，我們可以利用處于放大條件下的晶體管。同理，我們也可以采用處于飽和區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)實(shí)現(xiàn)。第4章放大單元與基本組成電路10偏置電路--恒流源電路1.鏡像電流源電路

2.微電流源電路3.比例式鏡像電流源電路4.多路電流源電路11√直流狀態(tài)工作時(shí)，可提供恒定的輸出電流IO。為偏置電路提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn).交流工作時(shí)，具有很高輸出電阻RO，可作有源負(fù)載使用?；蛘叽嫔錁O電阻Re,提高共模抑制比.+-VQ+vRiB恒定iC外電路（電流源電路）+-VQR電流源IO（直流狀態(tài)）+-R電流源ROv（交流狀態(tài)）電流源電路特點(diǎn)：對(duì)電流源電路要求：直流狀態(tài)工作時(shí)，要求IO精度高、熱穩(wěn)定性好。交流狀態(tài)工作時(shí)，要求RO大（理想情況RO

）。利用iB恒定時(shí)，iC接近恒流特性而構(gòu)成。電流源電路原理：電流源電路及其應(yīng)用12假設(shè)T1、T2兩管嚴(yán)格配對(duì)T1VCCiC1RT2IRiC2=IOvBE1=vBE2由于根據(jù)得知因此，稱iC2是iC1的鏡像。參考電流由于因此（>>2）1.鏡像電流源電路

恒流特性鏡像電流源電路

無(wú)論Rc的值如何，IC2的電流值將保持不變。VCC-

UBE1R13當(dāng)溫度變化時(shí)，由于

、VBE(on)的影響，IO熱穩(wěn)定性降低。

IO精度及熱穩(wěn)定性由得知：當(dāng)

較小時(shí)，IO與IR之間不滿足嚴(yán)格的鏡像關(guān)系，IO精度降低。輸出電阻R0由得知：R0=rce2會(huì)隨β的不穩(wěn)定變化而改變。為此在電路中加接一只晶體管得出如下圖所示的改進(jìn)型鏡象恒流源。

鏡象恒流源的輸出電流與參考電流之間的誤差14減小

影響的鏡像電流源T1VCCiC1RT2IRIOiRET3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)T1管c、b之間插入一射隨器T3。電路優(yōu)點(diǎn)減小分流i，提高IO作為IR鏡像的精度。由圖整理得式中RO=rce2輸出電阻由于T3的電流放大作用，使得鏡像電流源中，原來(lái)IB1和IB2對(duì)IR的分流，變成只有原分流的1/

，使IC2

與IR

可以保持很好的鏡像關(guān)系。（>>2）（1=2=3=>>2）

vBE1=vBE2由于IB1=IB2可見(jiàn)：較之基礎(chǔ)鏡像恒流源，改進(jìn)型恒流源的隨β的不穩(wěn)定變化要小得多，即恒流輸出更穩(wěn)定152.比例式鏡像電流源T1VCCiE1RT2IRIOR1R2iE2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩管射極串接不同阻值的電阻。電路優(yōu)點(diǎn)RO增大，IO恒流特性得到改善。由（較大）（較大）得式中上式中IO和IR的比例關(guān)系由兩射極電阻R1和R2之比值決定，故稱比例式鏡像電流源電路。而IO

的穩(wěn)定性，依靠恒流源內(nèi)部的R、R1和

R2.VBE1-VBE2<<i

E1R1

iE1R1≈iE2R2UBE1≈

UBE2163.微電流源電路T1VCCRT2IRIORE2iE2令比例鏡像電流源中的R1=0

。由式中

根據(jù)集成工藝的要求，電阻R不易做太大，故前述電流源的IO只能做到mA量級(jí)。

得輸出電阻電路優(yōu)點(diǎn)：可提供

A量級(jí)的電流，且RO大，精度高。設(shè)IS1=IS2174.多路電流源

7

當(dāng)IR確定后，選擇Rei

的數(shù)值，就可以獲得不同的偏置電流。18[例1]圖示為集成運(yùn)放LM741偏置電路的一部分，假設(shè)VCC

=VEE

=15V

，所有三極管的UBE

=0.7V

，其中NPN三極管的β>>2，橫向PNP三極管的β=2

，電阻R5

=39kΩ

。下頁(yè)上頁(yè)IC13VT11VT10R4+VCCVT13VT12R5-VEEIC10IREF①估算基準(zhǔn)電流IREF

；②分析電路中各三極管組成何種電流源；③估算VT13的集電極電流IC13；④若要求IC10=28μA，試估算電阻R4的阻值。首頁(yè)19下頁(yè)上頁(yè)+VCCIc13VT11VT10R4VT13VT12R5-VEEIc10IREF解：①由圖可得②

VT12與VT13組成鏡像電流源，

VT10

、VT11與R4組成微電流源。首頁(yè)20下頁(yè)上頁(yè)IC13VT11VT10R4+VCCVT13VT12R5-VEEIC10IREF③不能簡(jiǎn)單認(rèn)為Ic13

≈IREF。④

可認(rèn)為IC11

≈IREF。首頁(yè)21差分放大器具有抑制零點(diǎn)漂移的作用，廣泛用于集成電路的輸入級(jí)，是另一類基本放大器。4.2差分放大電路4.2.1

差分放大電路的組成與原理4.2.2差分放大電路的分析計(jì)算5.3.2.3

大信號(hào)差模特性分析22

4.2.1差分放大電路的組成與原理

一.差分放大電路的組成二.差模信號(hào)和共模信號(hào)的概念三.差分放大電路的輸入和輸出方式四.差分放大電路抑制共模信號(hào)的原理23差分放大電路

電路特點(diǎn)：T1、T2

所在的兩邊電路參數(shù)完全對(duì)稱。電路的組成和抑制溫漂的原理溫度變化和電源電壓波動(dòng)，都將使T1、T2集電極電流產(chǎn)生變化，且變化趨勢(shì)是相同的，因此當(dāng)從T1、T2

集電極輸出信號(hào)時(shí)，其變化量相互抵消，理想情況下，沒(méi)有溫漂。24一、差分放大電路的組成+-uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT21.基本形式差分放大電路電路結(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。兩個(gè)輸入、兩個(gè)輸出兩管靜態(tài)工作點(diǎn)相同（1）電路組成25溫度變化時(shí)，

uC1和uC2變化一致，

uO

保持不變。uO=uC1－uC2

=0uo=(uC1+

uC1

)－(uC2+

uC2)=0靜態(tài)時(shí)，ui1

=

ui2

=0當(dāng)溫度升高時(shí)

IC

VC

（兩管變化量相等）對(duì)稱差分放大電路對(duì)兩管所產(chǎn)生的同向漂移都有抑制作用。+-uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT226（2）差模輸入電壓和共模輸入電壓差模輸入電壓

uId

兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性相反。差模輸入電壓+-uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT227共模輸入電壓

uIc

兩個(gè)輸入電壓大小相等、極性也相同。+-uO+-uIc+VCCRRRbRbRcRcVT1VT2共模輸入電壓28實(shí)際上，在差分放大電路的兩個(gè)輸入端加上任意大小、任意極性的輸入電壓uI1和uI2

，都可以將它們認(rèn)為是某個(gè)差模輸入電壓和某個(gè)共模輸入電壓的組合。其中差模輸入電壓uId和共模輸入電壓uIc的值分別為:[例5.3.2]

uI1=5mV,uI2=1mV則:

uId=4mVuIc=3mV29差模電壓放大倍數(shù)AdΔuO

=

ΔuC1

–

ΔuC2=2

ΔuC112=

2·Au1ΔuIdΔuC1

=-

ΔuC2

=12Au1ΔuId犧牲一個(gè)放大管的放大倍數(shù)換取對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制，但不理想，因電路不可能完全對(duì)稱，單端輸出時(shí)失去對(duì)零點(diǎn)漂移的抑制能力。（3）差模電壓放大倍數(shù)、共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比ΔuOΔuId=

Au1Ad=30共模放大倍數(shù)Ac

=ΔuoΔuic共模抑制比差模放大倍數(shù)共模放大倍數(shù)

KCMR越大，說(shuō)明差放分辨差模信號(hào)的能力越強(qiáng)，而抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)。共模抑制比31

差分放大電路可以有兩個(gè)輸出端，一個(gè)是集電極C1，另一個(gè)是集電極C2。從C1

和C2輸出稱為雙端輸出，僅從集電極C1或C2

對(duì)地輸出稱為單端輸出。

信號(hào)的輸入方式：若信號(hào)同時(shí)加到同相輸入端和反相輸入端，稱為雙端輸入；若信號(hào)僅從一個(gè)輸入端對(duì)地加入，稱為單端輸入。二.差分放大電路的輸入和輸出方式差分放大電路一般有兩個(gè)輸入端：同相輸入端和反相輸入端。32

溫度對(duì)三極管電流的影響相當(dāng)于加入了共模信號(hào)。差分放大電路是模擬集成運(yùn)算放大器輸入級(jí)所采用的電路形式。

差分放大電路僅對(duì)差模信號(hào)具有放大能力，對(duì)共模信號(hào)不予放大。三.差分放大電路抑制共模信號(hào)的原理33一.差分放大電路的靜態(tài)計(jì)算T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RLT1VCCREEVEERCRCT2IEEICQ1ICQ2因電路采用正負(fù)雙電源供電，則VBQ1=

VBQ2

0令vi1=vi2=0，畫出電路直流通路。4.2.2差分放大電路的分析計(jì)算通常情況下，Rb阻值很?。ê芏嗲闆r下基極偏置電阻Rb為信號(hào)源內(nèi)阻），IBQ也很小，故Rb上的壓降可忽略不計(jì)因此UEQ≈-UBEQ(因?yàn)榛鶚O偏置電阻Rb很小，可忽略）34圖（b)是圖（a)的直流通路(a)直流通路；(b)Re等效變換后的直流通路UEQ≈-UBEQ基極回路電壓方程為:UEE=IBQRb+UBEQ+2IEQRe靜態(tài)計(jì)算:通常情況下，Rb阻值很?。ê芏嗲闆r下Rb為信號(hào)源內(nèi)阻），IBQ也很小，故Rb上的壓降可忽略不計(jì)由IB的計(jì)算式可知，Re對(duì)一半差分電路而言，只有2Re

才能獲得相同的電壓降。估算電路Q點(diǎn)令vi1=vi2=0，畫出電路直流通路。35二.差分放大電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算

■差模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算

■共模狀態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)算

■恒流源差分放大電路

36差放半電路分析法因電路兩邊完全對(duì)稱，因此差放分析的關(guān)鍵，就是如何在差模輸入與共模輸入時(shí)，分別畫出半電路交流通路。在此基礎(chǔ)上分析電路各項(xiàng)性能指標(biāo)。分析步驟：差模分析畫半電路差模交流通路

計(jì)算Avd、Rid、Rod

共模分析畫半電路共模交流通路

計(jì)算Avc、KCMR、Ric根據(jù)需要計(jì)算輸出電壓雙端輸出：

計(jì)算vo單端輸出：

計(jì)算vo1、

vo2371.差分放大電路的輸入、輸出接法（1）雙端輸入、雙端輸出+-uO+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuII+-38差模性能分析法

(即只有差模信號(hào)作用時(shí)的性能分析）T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RL雙端輸出電路REE對(duì)差模視為短路。iC2=ICQ-

iCiC1=ICQ+iC因IEE=iC1+iC2=2ICQ（不變）故RL中點(diǎn)視為交流地電位，即每管負(fù)載為RL/2。直流電源短路接地。RC+-vod1+-vid1RL2T1半電路差模交流通路1）半電路差模交流通路注意：關(guān)鍵在于對(duì)公共器件的處理。392）差模性能指標(biāo)分析差模輸入電阻差模輸出電阻差模電壓增益注意：電路采用了成倍元件，但電壓增益并沒(méi)有得到提高。半電路差模交流通路RC+-vod1+-vid1RL2T1ii(因?yàn)榛鶚O偏置電阻Rb很小，可忽略）40（2）雙端輸入、單端輸出將雙端信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端信號(hào)。+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuII+-+-uO41單端輸出電路與雙端輸出電路的區(qū)別：僅在于對(duì)RL的處理上。T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RL不變減小減小RC+-vod1=

vod+-vid1RLT1ii半電路差模交流通路(因?yàn)榛鶚O偏置電阻Rb很小，可忽略）42（3）單端輸入、雙端輸出將單端信號(hào)轉(zhuǎn)化為雙端輸出。+-uO+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuII+-43（4）單端輸入、單端輸出抑制零漂能力較強(qiáng),可使輸入、輸出電壓反相或同相。+-uO+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEuII+-仿真44共模性能分析法T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RL雙端輸出電路每管發(fā)射極接2REE。iC2=ICQ+

iCiC1=ICQ+iC因IEE=iC1+iC2=2ICQ+2iC則RL對(duì)共模視為開路。直流電源短路接地。1）半電路共模交流通路因此REE上的共模電壓：2iCREE因?yàn)榱鬟^(guò)RL的共模電流為0。半電路共模交流通路RC+-voc1+-vic1=vicT12REE452）共模性能指標(biāo)分析共模輸入電阻共模輸出電阻共模電壓增益電路特點(diǎn)半電路共模交流通路RC+-voc1+-vic1=vicT12REE無(wú)意義雙端輸出電路利用對(duì)稱性抑制共模信號(hào)。利用對(duì)稱性抑制共模信號(hào)（溫漂）原理：46單端輸出電路T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RL與雙端輸出電路的區(qū)別：僅在于對(duì)RL的處理上。不變半電路共模交流通路

RC+-voc1=voc+-vic1=vicT12REERL47單端輸出電路特點(diǎn)單端輸出電路利用REE的負(fù)反饋?zhàn)饔靡种乒材Ｐ盘?hào)。利用REE抑制共模信號(hào)原理：T1+-+-VCCREEvi1voVEE+-vi2RCRCT2RL一般射極電阻REE取值較大因此很小。結(jié)論無(wú)論電路采用何種輸出方式，差放都具有放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)的能力。

以上計(jì)算結(jié)果表明：（1）單端輸出時(shí)，差放電路對(duì)共模信號(hào)的抑制是通過(guò)Re的強(qiáng)烈負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)的；（2）雙端輸出時(shí)，差放電路對(duì)共模信號(hào)的抑制主要是通過(guò)電路參數(shù)的對(duì)稱性實(shí)現(xiàn)的；在電路參數(shù)不完全對(duì)稱時(shí)，通過(guò)Re的強(qiáng)烈負(fù)反饋?zhàn)饔?，進(jìn)一步抑制共模信號(hào)。48結(jié)論：1）.雙端輸出時(shí)Ad

≈Au1Ro=

2

Rc理想情況下KCMR=

∞2).單端輸出時(shí)Ad

=

Au112Ro=

RcKCMR不如雙端輸出時(shí)高，可選擇從不同的三極管輸出，使uI與uO反相或同相。3).單端輸入時(shí)兩個(gè)三極管仍基本工作在差分狀態(tài)。Rid

≈

2（R+

rbe

）49差放性能指標(biāo)—?dú)w納總結(jié)

Rid與電路輸入、輸出方式無(wú)關(guān)

Rod僅與電路輸出方式有關(guān)。

Avd僅與電路輸出方式有關(guān)。

Avc僅與電路輸出方式有關(guān)。雙端輸出單端輸出雙端輸出單端輸出雙端輸出單端輸出其中其中

Ric與電路輸入、輸出方式無(wú)關(guān)

Roc僅與電路輸出方式有關(guān)。單端輸出雙端輸出50總結(jié)無(wú)論電路采用何種輸出方式，差放都具有放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)的能力。

為了衡量差分放大器對(duì)共模信號(hào)抑制能力和對(duì)差模信號(hào)的發(fā)達(dá)能力，引入另一個(gè)性能指標(biāo)共模抑制比----KCMR(其值越大越好)

。雙端輸出電路單端輸出電路提高IEE（即增大gm）、增大REE提高KCMR共模抑制比51+-uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe2.長(zhǎng)尾式差分放大電路

引入共模負(fù)反饋降低單管零點(diǎn)漂移提高了共模抑制比補(bǔ)償Re上的直流壓降，提供靜態(tài)基極電流(1)電路組成普通差放存在的問(wèn)題：REE

KCMR

抑制零點(diǎn)漂移能力

但I(xiàn)EEQ點(diǎn)降低

輸出動(dòng)態(tài)范圍

52+-uO+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe(2)靜態(tài)分析IBQR

+UBEQ

+2IEQRe

=VEEVEE-UBEQR+2(1+β)

ReVCC-ICQRcβIBQ-IBQRIBIBICICUCUC+-UBEUBE+-2IEUB仿真53（3）動(dòng)態(tài)分析Ad=?uo?uI=Au1Ad=-R+rbe（Rc//）12RLβRid=2（R+rbe

）Ro=2

Rc+-?uo?uI1RRcRcVT1VT2?uI2RRL12RL12+-?ui?uc2?uc1+?uI1RRcVT1RL12?uc1-?uo=2?uc1?ui=?uI1

-

?uI2

=2?uI154調(diào)零電路T1VCCREEVEERCRCT2RSRSVEE+-VORW（發(fā)射極調(diào)零電路）T1VCCREERCRCT2RSRSVEE+-VORW（集電極調(diào)零電路）調(diào)節(jié)電位器RW，改變兩端發(fā)射極電位或集電極電阻，使靜態(tài)工作時(shí)雙端輸出電壓減小到零。55[例3]在長(zhǎng)尾式差分放大電路中常接入調(diào)零電阻Rw確保靜態(tài)時(shí)輸出為零，如右圖所示。靜態(tài)分析：IBQ=VEE-UBEQR+(1+

β)（

2Re+0.5

Rw

)UCQ=VCC

-

ICQRcICQ

≈βIBQUBQ=-

IBQRIBQR

+UBEQ

+IEQ（

2Re

+0.5

Rw

)

=VEE+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe接Rw的長(zhǎng)尾式差分放大電路RwRLuI156動(dòng)態(tài)分析：+?uI1RRcVT1RL12?uc1-0.5RwAd=?uo?uI=Au1Ad=-R+rbe

+（Rc//）12RLβRo=2

Rc?uI1=（R+rbe）ib+0.5Rwie?uc1=（Rc//）12RLβib（1+β）Rw2Rid=2[R+rbe

+（1+β

）Rw2]+-?uo?uI1RRcRcVT1VT2?uI2R交流通路RL12RL120.5Rw0.5Rw57差放電路的改進(jìn)形式差放電路依靠電路的對(duì)稱性抑制零漂，當(dāng)電路對(duì)稱性不好時(shí)，將產(chǎn)生零漂，故在兩管發(fā)射極之間增加一阻值很小的調(diào)零電位器Rw，以使uI1=uI2=0時(shí)，uO=0。此外，增加Re的阻值，可以增加抑制零漂的效果，但同時(shí)需要提高電源電壓，并且在集成電路中，大阻值電阻制作困難，所以改用恒流源代替Re

。

Rw的接入對(duì)差模電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出電阻有何影響？583.恒流源式差分放大電路用恒流三極管代替阻值很大的長(zhǎng)尾電阻Re，既可有效抑制零漂，又便于集成。（1）電路組成恒流源式差分放大電路+-uOuI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRb1RLuI1Rb2VT3+-uOuI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERLuI1I簡(jiǎn)化表示法能使iC1、iC2基本上不隨溫度的變化而變化，從而抑制共模信號(hào)的變化。VT3：恒流管59(2)靜態(tài)分析通?？蓮拇_定恒流三極管的電流開始。恒流源式差分放大電路+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRb1RLui1Rb2VT3URb1=Rb1Rb1+Rb2(VCC+VEE)ICQ3≈

IEQ3=ReURb1–UBEQ3ICQ1=

ICQ2≈12ICQ3βIBQ1=

IBQ2≈ICQ1UBQ1=

UBQ2=-IBQ1R

UCQ1=

UCQ2=VCC-

ICQ1Rc當(dāng)忽略VT3

的基極電流時(shí)，Rb1上的電壓為60（3）動(dòng)態(tài)分析由于恒流三極管相當(dāng)于一個(gè)阻值很大的長(zhǎng)尾電阻，它的作用也是引入一個(gè)共模負(fù)反饋，對(duì)差模電壓放大倍數(shù)沒(méi)有影響，所以與長(zhǎng)尾式交流通路相同。差模電壓放大倍數(shù)為差模輸入電阻為差模輸出電阻為RcVT1VT2Rc+

uoRR

uI1

uI261解:(1)求Q點(diǎn)：例:圖示電路中，已知VCC=VEE=9V，VBE=0.7V，

Rc=4.7k

，Rb=Rw=100

，RL=10k

，I=1.2mA，Rw的滑動(dòng)端位于中點(diǎn)，晶體管

=50，rbb’=300，uI

=0.02V，求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）差模輸出電壓

uO。62(2)求

uO

：63+-uOui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz[例4]

估算圖示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和差模電壓放大倍數(shù)Ad

。64UB1=

-IB1RIE3IC3IC1IC2UC1UC2IB1IB1解：靜態(tài)工作點(diǎn)12IC3IC1=UC1=VCC-ICQRCβICQ1IB1

=Uz-UBE3ReIE3

=

+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwuI1R1VT3VDz65Ad=-R+

rbe

+β

Rc

（1+

β

）Rw2差模電壓放大倍數(shù)+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz恒流源式差放的交流通路與長(zhǎng)尾式電路的交流通路相同二者的差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻和輸出電阻均相同661.恒流源相當(dāng)于阻值很大的電阻。2.恒流源不影響差模放大倍數(shù)。3.恒流源影響共模放大倍數(shù)，使共模放大倍數(shù)減小，從而增加共模抑制比，理想的恒流源相當(dāng)于阻值為無(wú)窮的電阻，所以共模抑制比是無(wú)窮。恒流源的作用67雙端輸出時(shí)單端輸出時(shí)

任意（大信號(hào)）輸入時(shí)，輸出信號(hào)的計(jì)算（了解）其中其中68例：圖示電路，已知

=100，vi=20sin

t(mV)，求vo

（自學(xué)）解：T1VCCREEvivoVEERCRCT2RL22.6k

10k

10k

(12V)(-12V)（1）分析Q點(diǎn)（2）分析Avd2、Avc2由于則（3）計(jì)算vo由于則69

【例】在如圖所示電路中，三極管參數(shù)β1=β2=50，UBE1=UBE2=0.6V，rbb′=300Ω，負(fù)載RL=20kΩ。（1）估算靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)計(jì)算差模輸入—雙端輸出時(shí)的Aud、Rid和Rod。（3）若ui1=0.1V，ui2=0V，則輸出電壓Δuo=?（4）若輸入信號(hào)不動(dòng)，僅將負(fù)載RL接在V2管的集電極與地之間，試求Δuo2=?KCMR=?（自學(xué)）70圖3-13例3-2電路圖71（2）計(jì)算動(dòng)態(tài)指標(biāo):雙端輸入-雙端輸出時(shí)的差模電壓放大倍數(shù)為72差模輸入電阻Rid=2(Rb+rbe)≈50kΩ雙端輸出時(shí)的輸出電阻Rod=2Rc=15kΩ（3）已知ui1=0.1V，ui2=0V。對(duì)任意信號(hào)，將其分解成一對(duì)差模信號(hào)和一對(duì)共模信號(hào)，則雙端輸出電壓僅為差模輸出電壓，即Δuo=uod=Aud·uid=Aud·ui1=-8.5×0.1=-0.85V

73（4）將RL接在V2管集電極與地之間，電路工作在單端輸入-單端輸出方式，其差模電壓放大倍數(shù)為共模放大倍數(shù)為于是V2管集電極輸出的電壓為共模抑制比74三、中間級(jí)1.有源負(fù)載要求有較高的電壓增益和輸入電阻，向輸出級(jí)提供較大的推動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)雙端與單端信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。IVT2RVT3VT1uI

uO

-+-++VCC放大管用三極管代替負(fù)載電阻Rc，組成有源負(fù)載，獲得較高的電壓放大倍數(shù)752.復(fù)合管集成運(yùn)放的中間級(jí)采用復(fù)合管時(shí)，不僅可以得到很高的電流放大系數(shù)，以便提高本級(jí)的電壓放大倍數(shù)，而且能夠大大提高本級(jí)的輸入電阻，以免對(duì)前級(jí)放大倍數(shù)產(chǎn)生不良影響。VT1VT2VT3

RVT4

uI

uO

-+-++VCCIREF根據(jù)基準(zhǔn)電流IREF

，即可確定放大管的工作電流。76+VCCVT1VT2-VEEuII+-VT4VT3ΔiC2

≈

-

ΔiC4ΔiC3≈ΔiC4ΔiC1≈ΔiC3ΔiC1

=-ΔiC2ΔiO

=

ΔiC4

-

ΔiC2=

2ΔiC4放大管β

足夠大iC3iC1iC2iC4iO電路雖然采用單端輸出接法，卻可以得到相當(dāng)于雙端輸出時(shí)的輸出電流變化量。有源負(fù)載有源負(fù)載差分放大電路77四、輸出級(jí)集成運(yùn)放輸出級(jí)的主要作用是提供足夠的輸出功率以滿足負(fù)載的需要，同時(shí)還應(yīng)具有較低的輸出電阻，以增強(qiáng)帶負(fù)載能力。有較高的輸入電阻，以免影響前級(jí)的電壓放大倍數(shù)。一般不要求輸出級(jí)提供很高的電壓放大倍數(shù)。應(yīng)設(shè)法盡可能減小輸出波形的失真。應(yīng)有過(guò)載保護(hù)，以防止在輸出端意外短路或負(fù)載電流過(guò)大時(shí)燒毀功率三極管。781.互補(bǔ)對(duì)稱電路集成運(yùn)放的輸出級(jí)基本上都采用各種形式的互補(bǔ)對(duì)稱電路。為了避免產(chǎn)生交越失真，實(shí)際上通常采用甲乙類的OCL或OTL互補(bǔ)對(duì)稱電路。當(dāng)集成運(yùn)放的輸出功率比較大時(shí)，常常采用由兩個(gè)或兩個(gè)以上三極管組成的復(fù)合管所構(gòu)成的互補(bǔ)對(duì)稱電路或準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱電路，以免要求前級(jí)放大級(jí)提供的推動(dòng)電流太大。792.過(guò)載保護(hù)電路VD3

、VD4和

Re1

、Re2組成過(guò)載保護(hù)電路。工作電流正常時(shí)，VD3

、VD4截止。若VT1正向電流增大，VD3導(dǎo)通，將VT1的基流分流，若VT2反向電流增大，VD4導(dǎo)通，將VT2的基流分流。+VCC-VCCuI+-RLuORb2Rb1VD2VD1VT2VT1二極管過(guò)載保護(hù)電路VD3VD4Re2Re180VT3

、VT4和

Re1

、Re2組成過(guò)載保護(hù)電路。其工作原理與二極管過(guò)載保護(hù)電路類似。+VCC-VCCuI+-RLuORb2Rb1VD2VD1VT2VT1三極管過(guò)載保護(hù)電路VT3VT4Re2Re1814.3功率放大電路4.3.1.概述4.3.2互補(bǔ)推挽功率放大電路4.3.3集成功率放大器4.3.4變壓器耦合式功放電路4.3.5功率管的使用和保護(hù)82例1：

擴(kuò)音系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)功率放大器的作用

用作放大電路的輸出級(jí)，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。4.3.1概述功率放大電壓放大信號(hào)提取83例2：溫度控制R1-R3:標(biāo)準(zhǔn)電阻Ua:基準(zhǔn)電壓Rt:熱敏電阻A：電壓放大器RtTUOT

溫度調(diào)節(jié)過(guò)程UbUO1R1aR2uoUsc+R3Rt

功放b溫控室A+-uo1加熱元件84放大器的作用就是將輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。

放大器放大原理+-iBviiCVCCRC+-+-VIQvoVIQtvBE0IBQtiB0tviICQtiC0VCEQtvCE0tvo0利用ib

對(duì)ic的控制作用實(shí)現(xiàn)放大。85電源VCC提供的功率：放大實(shí)質(zhì)三極管集電極上的功率：負(fù)載電阻RC上的功率：86注意：放大器放大信號(hào)的實(shí)質(zhì)：是利用三極管的正向受控作用，將電源VCC提供的直流功率，部分地轉(zhuǎn)換為輸出功率。電源VCC不僅要為三極管提供偏置，保證管子工作在放大區(qū)，同時(shí)還是整個(gè)電路的能源。電源提供的功率PD除了轉(zhuǎn)換成負(fù)載上有用的輸出功率PL外，其余均消耗在晶體三極管上（PC

）。三極管僅是一個(gè)換能器。87功率放大電路

功率放大電路一般接在集成電路的輸出級(jí)，其主要作用是為負(fù)載提供足夠大的輸出功率。因而我們希望它帶負(fù)載的能力強(qiáng)些，從性能指標(biāo)來(lái)看，就要求電路的輸出電阻小，共集（或共漏）放大電路的輸出電阻在幾種基本組態(tài)電路中是最小的，所以輸出級(jí)電路多采用共集（或共漏）組態(tài)。

一、功率放大電路的要求（在管子安全應(yīng)用前提下）1、盡可能地提高輸出功率:放大電路最大輸出電壓和最大輸出電流有效值的乘積。2、轉(zhuǎn)換效率高3、非線性失真小Pomax

:負(fù)載上得到的交流

信號(hào)功率。PE：電源提供的直流功率。21UcemIcm=

2·Icm2Pom=Ucem共射接法下88在功率放大電路中，三極管工作在大信號(hào)狀態(tài)，使得管子的特性曲線的非線性問(wèn)題充分暴露出來(lái)。在實(shí)際的功率放大電路中，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的要求，盡量設(shè)法減小輸出波形的非線性失真。當(dāng)功率放大電路工作時(shí)，應(yīng)防止三極管的工作點(diǎn)超出安全工作區(qū)的范圍。在功率放大電路中，由于三極管的工作點(diǎn)在大范圍內(nèi)變化，因此，對(duì)電路進(jìn)行分析時(shí)，一般不能采用微變等效電路法，常采用圖解法分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況。89輸出電阻低，帶負(fù)載能力比較強(qiáng)，可作為基本功率放大電路。缺點(diǎn)：對(duì)正、負(fù)向輸入信號(hào)跟隨的能力不同。通常對(duì)負(fù)向輸入電壓的跟隨范圍相對(duì)較小。ouItouIt功率放大電路要求放大電路的輸出級(jí)能帶動(dòng)某種負(fù)載,所以采用共集組態(tài)功放電路。射極輸出器的特點(diǎn):RLReVT

VCCuIuO射極輸出器90最大負(fù)向輸出電壓最大正向輸出電壓0uIt

UOm+=VCC–UCESRL+ReRL(

-VEE

)UOm-=通常VCC=VEE，所以

UOm+＞

UOm-可增大VEE或減小Re使

UOm+=

UOm-，但將增加電路的靜態(tài)功耗。上頁(yè)RLRe-VEEVT

VCCuIuO首頁(yè)91二、功率放大電路的種類甲類甲類：功率管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通

(非線性失真小,但效率低)。

Q′乙類乙類：功率管僅在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通(非線性失真較大,但效率較高)。

丙類Q〞丙類：功率管小于半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通(非線性失真大,但效率高)。

Q〞甲乙類甲乙類：管子在大于半個(gè)周期小于一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通。

(非線性失真和效率介于甲類和乙類之間.)

根據(jù)功率管在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間的不同，功率管運(yùn)用狀態(tài)可分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等多種。92ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管的工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期都導(dǎo)通靜態(tài)IC較大，波形好,管耗大效率低。乙類工作狀態(tài)晶體管只在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失真,管耗小效率高。甲乙類工作狀態(tài)晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)IC

0，一般功放常采用。93如何解決效率低的問(wèn)題？辦法：降低Q點(diǎn)。既降低Q點(diǎn)又不會(huì)引起截止失真的辦法：采用推挽輸出電路，或互補(bǔ)對(duì)稱射極輸出器。缺點(diǎn)：但又會(huì)引起截止失真。

互補(bǔ)對(duì)稱功放的類型

無(wú)輸出變壓器形式（OTL電路）無(wú)輸出電容形式（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補(bǔ)對(duì)稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、PNP各一支；兩管特性一致。類型：941.變壓器耦合功率放大電路圖1變壓器耦合乙類推挽功率放大電路這種V1和V2管在電路中輪流導(dǎo)通的方式稱為“推挽”工作方式。雖然兩個(gè)三極管的集電極電流iC1和iC2均只有半個(gè)正弦波，但是經(jīng)變壓器耦合后，負(fù)載RL上的電流iL和輸出電壓uo的波形是整個(gè)正弦波.缺點(diǎn)：變壓器耦合的功率放大電路優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換，但是其體積龐大、笨重，消耗有色金屬，高頻和低頻特性差。95圖2OTL電路2.無(wú)輸出變壓器的功率放大電路OTL電路用一個(gè)大電容取代了變壓器，采用特性對(duì)稱、類型不同的兩個(gè)三極管V1和V2，其中一個(gè)為NPN型，另一個(gè)為PNP型。缺點(diǎn)：大容量的電容不適于集成電路964.3.2互補(bǔ)對(duì)稱式功率放大電路電路的組成和工作原理互補(bǔ)對(duì)稱電路主要參數(shù)的估算97一、電路組成和工作原理1.

OTL乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路R1

和R2確定放大電路的靜態(tài)電位。2

VCC調(diào)整R1

和

R2的值，使靜態(tài)時(shí)兩管的發(fā)射極電位為2

VCC電容C2兩端的電壓也等于動(dòng)態(tài)時(shí)電容兩端的電壓保持0.5VCC的數(shù)值基本不變。R2+R1+VCCC2-VT1NPNuIuOVT2PNPRLOTL乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路C1+98otic1otic2otiLotuI交越失真iC1iC2iLuI>0時(shí)VT1導(dǎo)通VT2截止。uI<0時(shí)VT2導(dǎo)通VT1截止。iL=iC1–iC2R2+R1+VCCC2-VT1NPNuIuOVT2PNPRLC1+電路特點(diǎn)：效率高；因?yàn)殪o態(tài)時(shí)，iC1和iC2均為零，但失真嚴(yán)重。交越失真：輸入信號(hào)ui在過(guò)零前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便為交越失真。99R2R1uI++VCCC1-VT1NPNuOVT2PNP2VCCRLVD1VD2b1b2R+2.

OTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路iC1iC2iLiB1iB2R

、VD1和VD2為兩管提供了靜態(tài)基極電流IB1和IB2避免了uI較小時(shí)兩管同時(shí)截止減小了交越失真。在靜態(tài)是VT1和VT2處于微導(dǎo)通狀態(tài)，iC1

和

iC1不為零，靜態(tài)時(shí)為零100OtiC1OtiC2OtiLOTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路的波形圖OtuIR2R1uI++VCCC1-VT1NPNuOVT2PNP2VCCRLVD1VD2b1b2R+iC1iC2iL特點(diǎn)：減小交越失真，又提高了效率。但有電容，不易集成。101Ucem

=VCC

–

UCES

靜態(tài)時(shí)

UCE1=+VCC,UCE2=–

VCCOCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)-VCCR2R1uI+VCCVT1NPNuOVT2PNPRLVD1VD2b1b2RiC1iC2iL3.

OCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路OCL電路省去了大電容，既改善了低頻響應(yīng)，又有利于實(shí)現(xiàn)集成化，應(yīng)用更為廣泛。仿真102

OCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路克服交越失真的基本途徑在輸入端為兩管加合適的正偏電壓，使其工作在甲乙類。為了消除交越失真，應(yīng)設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使兩只三極管均工作在臨界導(dǎo)通或微導(dǎo)通狀態(tài)，通常采用如圖所示電路。圖中R1、R、VD1、VD2、R2組成偏壓電路，利用R、VD1、VD2上的電壓降給V1、V2管的發(fā)射極提供一個(gè)小的正向偏壓，這樣在ui=0時(shí)，兩個(gè)管子已處于微導(dǎo)通狀態(tài)，每個(gè)管子的基極各自存在一個(gè)較小的基極電流iB1和iB2，同樣，在兩管的集電極也存在著較小的集電極電流iC1和iC2，但是靜態(tài)時(shí)，iL=iC1-iC2=0，所以輸出電壓uo為零。103當(dāng)所接信號(hào)按正弦規(guī)律變化時(shí)，由于二極管VD1、VD2的動(dòng)態(tài)電阻很小，而且Ｒ的阻值也很小，因此可忽略VD1、VD2管及電阻R２上的交流壓降，認(rèn)為uB1≈uB2≈ui。當(dāng)ui>0時(shí)，隨著ui的增大，V1管的電流逐漸增大，同時(shí)ui增大到一定值時(shí)，V2管截止，負(fù)載RL上得到正方向的電流；當(dāng)ui<0時(shí)，隨著ui的減小，V2管的電流逐漸增大，當(dāng)ui減小到一定值時(shí)，V1管截止，負(fù)載RL上得到負(fù)方向的電流。這樣，即使|ui|很小，也總能保證至少有一只三極管導(dǎo)通，因而消除了交越失真。通過(guò)上述分析可知，兩管的導(dǎo)通時(shí)間都比輸入信號(hào)的半個(gè)周期長(zhǎng)，因此V1、V2管工作在甲乙類狀態(tài)。104OCL電路存在的主要問(wèn)題：兩個(gè)三極管的發(fā)射極直接連到負(fù)載電阻上，如果靜態(tài)工作點(diǎn)失調(diào)或電路內(nèi)元器件損壞，將造成一個(gè)較大的電流長(zhǎng)時(shí)間流過(guò)負(fù)載，可能造成電路損壞。為了防止出現(xiàn)此種情況，實(shí)際使用的電路中，常常在負(fù)載回路接入熔斷絲作為保護(hù)措施。105uI>0時(shí)工作點(diǎn)沿QA上移。uI<0時(shí)工作點(diǎn)沿QB下移。Ucem=VCC-UCES若VT1、VT2對(duì)稱二、互補(bǔ)對(duì)稱電路主要參數(shù)的估算1.OCL互補(bǔ)對(duì)稱電路主要參數(shù)的估算-uCE2QiC1OiC2uCE1AOB

OCL互補(bǔ)電路的圖解法Icm1Icm2Ucem1UCESVCCRLVCC106Ucem

=VCC

–

UCES

Pom

≈2RLV2CCPom==21RLU2cem21RL(VCC–UCES)2（1）最大輸出功率當(dāng)滿足條件UCES<<VCC時(shí)107PV

=×Icmsinωtd(ωt)=

≈VCCπ1π0π2VCCIcmπRL2V2CCPomPVη=≈=78.5%4π（2）效率當(dāng)輸出最大功率時(shí)，放大電路的效率等于最大輸出功率Pom與直流電源提供的功率PV之比。當(dāng)忽略飽和管壓降UCES時(shí)，OCL乙類和甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路的效率為如果考慮三極管的飽和管壓降UCES，則OCL乙類和甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路的效率將低于此值。108（3）功率三極管的極限參數(shù)在OCL互補(bǔ)對(duì)稱電路中，流過(guò)三極管的最大集電極電流為：▼集電極最大允許電流ICM因此選擇功率三極管時(shí)，其集電極最大允許電流應(yīng)為：109在OCL互補(bǔ)對(duì)稱電路中，兩個(gè)三極管的集電極電壓之和等于2VCC，即▼集電極最大允許反向電壓U(BR)CEO當(dāng)VT2導(dǎo)電時(shí)，VT1截止，此時(shí)VT1的集電極承受反向電壓。當(dāng)VT2飽和時(shí)，VT1的集電極電壓達(dá)到最大，此時(shí)：或因此，功率三極管的集電極最大允許反向電壓應(yīng)為110當(dāng)忽略三極管的管壓降時(shí)，PTm=0.2Pom

在OCL互補(bǔ)對(duì)稱電路中，直流電源提供的功率PV，一部分轉(zhuǎn)換成輸出功率Po傳送給負(fù)載，另一部分則消耗在三極管內(nèi)部，成為三極管的耗散功率PT

，使管子發(fā)熱。▼集電極最大允許耗散功率PCM當(dāng)集電極輸出電壓的峰值UOM

≈0.6

VCC時(shí)，三極管的功率損耗達(dá)到最大，即PT=

PTm

。此時(shí)，每個(gè)三極管的最大管耗為:因此，在選擇功率三極管時(shí)應(yīng)滿足，PCM>0.2Pom

111

【例】功率放大電路如圖6所示，設(shè)功率管β1=β2=15,電源電壓UCC=16V,負(fù)載RL=4Ω，三極管飽和壓降UCES=0V，試求電路最大不失真輸出功率、滿功率輸出時(shí)的管耗及最大管耗、功放電路的效率和輸入信號(hào)的功率。

解:

在圖6中，V1為PNP管，V2為NPN管，R2、VD1、VD2上產(chǎn)生的壓降之和應(yīng)略大于V1、V2兩管的導(dǎo)通電壓之和，從而使V1、V2管有一個(gè)小的靜態(tài)電流，并可由R2來(lái)調(diào)節(jié)靜態(tài)電流的大小。圖6例電路圖112電路的最大輸出電流峰值為:最大輸出功率為:電源供給的直流功率為:輸出功率最大（滿功率輸出）時(shí)的管耗:最大管耗:PTmax=0.2Pom=0.2×32=6.4W輸入信號(hào)電流和電壓峰值分別為:輸入信號(hào)的功率應(yīng)為:uCE的最大變化范圍為2(UCC-UCES)=2Ucem忽略UCES113Ucem=–

2VCCUCES若VT1、VT2對(duì)稱2.OTL互補(bǔ)對(duì)稱電路主要參數(shù)的估算2-uCE2QiC1OiC2uCE1AOB

OTL互補(bǔ)對(duì)稱電路的圖解法Icm1Icm2Ucem1UCESVCC交流負(fù)載線2RLVCC114Pom=Ucem

Icm=