电子线路课件第二章-.ppt

1、第二章 放大电路基础2.1 放大电路的组成及工作原理放大电路的组成及工作原理1.电路组成电路组成A.核心器件BJTB.偏置电路提供放大外部条件C.输入、输出电路vi 的引入，vo 引出end2.1.2 共发射极放大电路共发射极放大电路利用叠加原理：b级的电压是Vbb电源和信号电源在b级产生电压的和。分别画出直流通道和交流通道。-+VT123URBIRBBBECCCCb（+12V）IUVCEBE+UIUB+IIC+U+CEUO2.1.2 共发射极放大电路共发射极放大电路1.电路组成电路组成2.简单工作原理vi=0vi=Vsin t2.1.2 共共射极放大射极放大电路电路vCE=VCC-iC RC

2、end3.简化电路及习惯画法习惯画法习惯画法 共射极基本放大电路共射极基本放大电路2.1.2 共共射极放大射极放大电路电路利用叠加原理进行电路分解 共射极放大电路共射极放大电路电路分析目标：计算Ib,Ic,VCE 静态：静态：输入信号为零（输入信号为零（v vi i=0=0 或或 i ii i=0=0）时，）时，放大电路的工作状态，也称放大电路的工作状态，也称直流工作状态直流工作状态。电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特电路处于静态时，三极管各电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为性曲线上确定为一点，称为静态工作点静态工作点，常称为，常称为Q点。一点。一般用般用IB、IC、和、和

3、VCE（或（或IBQ、ICQ、和、和VCEQ ）表示。）表示。直流通路直流通路 共射极放大电路共射极放大电路输入信号为零（输入信号为零（v vi i接地）；电容开路接地）；电容开路静态等效电路静态等效电路 动态：动态：输入信号不为零时，放大电路的工作输入信号不为零时，放大电路的工作状态，也称状态，也称交流工作状态交流工作状态。交流通路交流通路 共射极放大电路共射极放大电路电容短路，直流量为零，电容短路，直流量为零，V VCCCC成为交流地成为交流地动态等效电路动态等效电路endicvce+-cCQCEQBQCQbBEQCCBQ RIVUIIRUVICC 直流通路直流通路直流通路的计算2.1.3

4、 放大器的性能指标 1.1.放大倍数放大倍数ioUUAAuuuioIIAAiiiioIUAuiioUIAiu2.1.3 放大器的性能指标放大器的性能指标 2.2.输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻iiiIUR ooIUR oUsRsRiRiUiUoRoRRUoLLRi越大越好Ro越小越好2.1.3 放大器的性能指标放大器的性能指标 3.3.通频带通频带 衡量放大电路对不同频率信号的适应能力LHbwfffLf下限频率Hf上限频率4.非线性失真系数非线性失真系数122AADnn2.2 图解分析法图解分析法 交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线 输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析

5、 2.2.1 确定静态工作点确定静态工作点 2.2.2 动态工作情况分析动态工作情况分析 采用该方法分析静态工作点，必须已知三极管的输入输出特性曲线。共射极放大电路共射极放大电路 首先，画出直流通路首先，画出直流通路直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-2.2.1 静态工作情况分析静态工作情况分析2.2 图解图解分析法分析法直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-列输入回路方程：列输入回路方程：VBE=VCCIBRb 列输出回路方程（直流负载线）：列输出回路方程（直流负载线）：VCE=VCCICRc 在输入特性曲线上，作出直线在输入特性曲线上，作出直线 VBE=VCCIBRb，两，两

6、线的交点即是线的交点即是Q点，得到点，得到IBQ。在输出特性曲线上，作出直流负载线在输出特性曲线上，作出直流负载线 VCE=VCCICRc，与与IBQ曲线的交点即为曲线的交点即为Q点，从而得到点，从而得到VCEQ 和和ICQ。vCEiC斜率斜率-1RcRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQICQIBQRcVCCVCCvCEiCend图图2.1.2 静态分析静态分析bBBBBERiVucCCCCERiVu2.2 图解图解分析法分析

7、法 2.2.2 动态工作情况分析动态工作情况分析由交流通路得纯交流负载线：由交流通路得纯交流负载线：共射极放大电路共射极放大电路交流通路交流通路icvce+-vce=-ic (Rc/RL)1.交流通路及交流负载线交流通路及交流负载线2.2 图解图解分析法分析法斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1RcQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC斜率斜率-1Rc斜率斜率1Rc/RLQVCEQICQIBQRcVCCVCCvCEiC由于交流负载线必过由于交流负载线必过Q点，因点，因此，此，过输出特性曲线上的过输出特性曲线上的Q点点,做一条斜率为做一条斜率为-

8、1/R L 直线，该直线，该直线即为交流负载线。直线即为交流负载线。RL=RLRc，是是交流负载电阻。交流负载电阻。交流负载线是有交流负载线是有交流输入信号时交流输入信号时工作工作点的运动轨迹。点的运动轨迹。图图2.1.2 动态分析动态分析2.2 图解图解分析法分析法2.2 图解图解分析法分析法2.输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 3.3.2 动态工作情况分析动态工作情况分析 共射极放大电路共射极放大电路QIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/ViB/uAQQQIBQVBEQvBE/ViB/uAttvBE/

9、ViB/uA204060QICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线QQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uAQQQICQVCEQvCE/ViC/mAvCE/ViC/mAtt交流负载线交流负载线20uA40uA60uA通过图解分析，可得如下结论：通过图解分析，可得如下结论：1.1.vi vBE iB iC vCE|-vo|2.2.vo与与vi相位相反；相位相反；3.3.可以测量出放大电路

10、的电压放大倍数；可以测量出放大电路的电压放大倍数；4.4.可以确定最大不失真输出幅度可以确定最大不失真输出幅度。符号为“”。反相，与给定uuAuuuuAuuiiuIOIOOCECBI)(2.2.3 非线性失真分析非线性失真分析1.BJT的三个工作区的三个工作区2.2 图解图解分析法分析法QQ1Q2vCE/ViC/mA放大区放大区0iB=40uA80uA120uA160uA200uA饱和区饱和区截止区截止区当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真当工作点进入饱和区或截止区时，将产生非线性失真。饱和区特点：饱和区特点：iC不再随不再随iB的增加而线性增加，即的增加而线性增加，即BCii 此时

11、此时CBii 截止区特点：截止区特点：iB=0，iC=ICEOvCE=VCES ，典型值为，典型值为0.3V直流通路直流通路IBVBE+-ICVCE+-iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号（1）合适的静态工作点）合适的静态工作点ib2非线性失真与非线性失真与Q Q的关系的关系 截止失真u消除方法：增大VBB（2）Q点过低点过低信号进入截止区信号进入截止区最大不失真输出电压Uom：比较UCEQ与（VCC UCEQ），取其小者（3）Q点过高点过高信号进入饱和区信号进入饱和区2.3 放大电路的工作点稳定问题放大电路的工作点稳定问题 温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响 温度

12、变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响 温度变化对温度变化对 的影响的影响 稳定工作点原理稳定工作点原理2.3.1 温度对工作点的影响温度对工作点的影响2.3.2 分压式偏置稳定电路分压式偏置稳定电路2.3.1 温度对工作点的影响温度对工作点的影响1.温度变化对温度变化对ICBO的影响的影响2.温度变化对输入特性曲线的影响温度变化对输入特性曲线的影响温度温度T 输出特性曲线上移输出特性曲线上移)()C25CBO(CBO00TTkTeII V102.2)(30)C25BE(BE0 TTVVT温度温度T 输入特性曲线左移输入特性曲线左移3.温度变化对温度变化对 的影响的影响温度每升高

13、温度每升高1 C，要增加要增加0.5%1.0%温度温度T 输出特性曲线族间距增大输出特性曲线族间距增大QvCE/ViC/mAiB=0IBQ1总之总之 ICBO ICEO T 同同VBE IB IC 2.3.2 1.稳定工作点原理稳定工作点原理目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位能基点电位能基本不变本不变，则可实现静态工作点的稳，则可实现静态工作点的稳定。定。T 稳定原理：稳定原理：IC IE IC VE、VB不变不变 VBE IB（反馈控制）（反馈控制）b点电位基本不变的条件：点电位基本不变的条件：I1 IB，CC

14、b2b1b2BVRRRV 此时，此时，不随温度变化而变化。不随温度变化而变化。且且Re可取可取大些，反馈控制作用更强。大些，反馈控制作用更强。一般取一般取 I1=(510)IB，VB=3V5V 共射极放大电路共射极放大电路QvCE/ViC/mAiB=0IBQ1QvCE/ViC/mAiB=0IBQ1Q2end 2.3.2 射射极偏置电极偏置电路路2.固定偏流电路与射极偏置电路的比较固定偏流电路与射极偏置电路的比较 固定偏流共射极放大电路固定偏流共射极放大电路电压增益：电压增益：beLc)/(rRRAV ebeLcV)1()/(RrRRA 输入电阻：输入电阻：bebiii/rRIVR ebeb2b

15、1i)1(/RrRRR 输出电阻：输出电阻：Ro=Rc coRR icvce+-beLcebeLcV)/()1()/(rRRRrRRA beb2b1ebeb2b1i/)1(/rRRRrRRR 2.3.2 射射极偏置电极偏置电路路end建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义 由于三极管是非线性器件，这样就使得放由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是在一定的条件下（工作点附近）将非线性器是在一定的条件下（工作点附近）将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。设计。

16、2.4 放大电路的微变等效电路分析法放大电路的微变等效电路分析法 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。电路来处理。建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路输入回路和输出回路输入回路分析输入回路分析（增加精确度）输出回路分析输出回路分析（提高精度）静态回路动态回路简化静态，动态直流回路交流回路3.4.1 BJT的小的小信号建模信号建模2.H参数小信号模型参

17、数小信号模型（交流回路）（交流回路）交流小信交流小信号统一公式号统一公式可得小信号模型可得小信号模型BJT的的H参数模型参数模型hfeibicvceibvbehrevcehiehoevbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevcevBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络2.4.1 BJT的小的小信号建模信号建模3.模型的简化模型的简化hfeibicvceibvbehrevcehiehoe即即 rbe=hie =hfe uT=hre rce=1/hoe一般采用习惯符号一般采用习惯符号则则BJT的的H参数模型为参数模型为 ibicvceibvbeuT vcerberce uT

18、很小，一般为很小，一般为10-3 10-4，rce很大，很大，约为约为100k。故一故一般可忽略它们的影响，得到般可忽略它们的影响，得到简化电路简化电路 ib 是受控源是受控源，且为电流，且为电流控制电流源控制电流源(CCCS)。电流方向与电流方向与ib的方向是关联的方向是关联的。的。2.3.3 BJT的小的小信号建模信号建模4.h参数的确定参数的确定 晶体管参数；晶体管参数；rbe 与与Q点有关点有关一般可用公式估算一般可用公式估算 rbe bebbbebbbeebbbbeirririririrv)1()1(bbebeivr ebbbbeberrivr)1(2.3.3 BJT的小的小信号建模

19、信号建模4.h参数的确定参数的确定其中对于低频小功率管其中对于低频小功率管 rbb200 则则 )mA()mV(26)1(200EQbeIr (mA)I(mV)(mA)I(mV)VrEQEQTe26而而 (T=300K)ebbbbeberrivr)1(end2.4.1 BJT的小的小信号建模信号建模小信号模型小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络EQTbbbbebe)1(IUrIUr基区体电阻查阅手册发射结电阻由发射极静态电流来计算小信号模型的应用注意事项：小信号模型的应用注意事项：H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。H

20、 H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。H H参数与工作点有关。参数与工作点有关。)()(bebbbebiirRIrRIUccoRIUbebcio rRRUUAubebiiirRIURcoRR 2.4.2 用用H参数小信号模型分析共参数小信号模型分析共 射极基本放大电路射极基本放大电路2.4.2 用用H参数小信号模型分析共参数小信号模型分析共 射极基本放大电路射极基本放大电路 共射极放大电路共射极放大电路1.利用直流通路求利用直流通路求Q点点bBECCBRVVI 一般硅管一般硅管VBE=0.7V，锗管，锗管VBE=0.2V，已知已知。BC

21、II cCCCCERIVV bIcIbIbIcIbI2.画出小信号等效电路画出小信号等效电路RbbIcIbIviRbiVbIcIOVbIRbviRciVbIcIOVbI 2.4.2 小小信号模型信号模型分析分析共射极放大电路共射极放大电路icvce+-交流通路交流通路RbviRcRLiVbIcIOVbIH参数小信号等效电路参数小信号等效电路3.求电压放大倍数求电压放大倍数根据根据RbviRcRLiVbIcIOVbIbebirIV bcII )/(LccORRIV 则电压放大倍数则电压放大倍数beLcbebLcbbebLcciO)/()/()/(rRRrIRRIrIRRIVVAV 2.4.2 小

22、小信号模型信号模型分析分析（可作为公式）（可作为公式）4.求输入电阻求输入电阻 2.4.2 小小信号模型信号模型分析分析RbRcRLiVbIcIOVbIRiiIbebiii/rRIVR 5.求输出电阻求输出电阻RbRcRLiVbIcIOVbIRo令令0i V0b I0b I Ro=Rc 所以所以I1I2IBCCb2b1b2BVRRRUI2=（510）IB I1 I2Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBEC分压式偏置电路Re射极直流负反馈电阻Ce 交流旁路电容ICIE2.4.3 带带Re的共发射极放大电路的分析的共发射极放大电路的分析直流通道及静态工作点估算直流通道及静态工作点

23、估算CCb2b1b2BVRRRUIB=IC/UCE=VCC-ICRC-IEReIC IE=UE/Re =（UB-UBE）/Re UBE 0.7V+VCCRb1RCRb2ReICIEIBUCE电容开路电容开路,画出直流通道画出直流通道电容短路电容短路,直流电源短直流电源短路，画出交流通道路，画出交流通道交流通道及微变等效电路交流通道及微变等效电路Rb1+ECRCC1C2Rb2CERERLuiuoBEC交流通道交流通道Rb1RCRb2RLuiuoBECibiciii2i1微变等效电路微变等效电路rbeRCRLiU oU bI Rb1Rb2iI bI cI BECI1I2微变等效电路及电压放大倍数、

24、输入电阻、微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的计算输出电阻的计算beLurRA Ri=Rb1/Rb2/rbeRo=RCrbeRCRLiU oU bI Rb1Rb2iI bI cI BECI1I2RL=RC/RL)mA(I)mV(26)1()(300rEbe 电容电容CE的作用：的作用：基本共集放大电路基本共集放大电路1、静态分析eEQCEQCCeEQBEQbBQBBRIUVRIURIV2、动态分析ebebeeebebbeeio)1()1()(RrRRRIrRIRIUUAu。，即则，）若（1 1iobebeUUArRRuebebiii)1(RrRIURRi与负载有关。1 )1(0be

25、bebeboeooeooooosserRRrRURUUIIUIURURUR，则，在输出端加，保留令Ro与信号源内阻有关。3、特点、特点大！大！小！小！只放大电流，不放大电压！只放大电流，不放大电压！2.6.共基极电路共基极电路直流通道1.静态工作点静态工作点 直流通路与射直流通路与射极偏置极偏置电路电路相同相同CCb2b1b2BVRRRVeBEBECRVVII )(ecCCCeEcCCCCERRIVRIRIVV CBII 2.动态指标动态指标电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：bebirIV 电压放大倍数：电压放大倍数：beLbebLbioVrRrIRIVVA LbLcoR

26、IRIVLcL/RRR 2.动态指标动态指标 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻1)(1bebbebeiebirIrIIVrR 11/bebeeebeiiirrRrRIVRcoRR R 3.三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：beLc)/(rRR 输入电阻：输入电阻：beb/rR输出电阻：输出电阻：cR)/)(1()/()1(LebeLeRRrRR )/)(1(/LebebRRrR 1)/(/bebserRRRbeLc)/(rRR 1/beerRcR一、阻容耦合一、阻容耦合 不能放大变化缓慢的信号，低频特性差，不能集成化。Q点相互独立。2.92.9.1二、直接耦合1.电平匹配2.零

27、点漂移现象：uI0，uO0的现象。产生原因：温度变化，直流电源波动，器件老化。其中晶体管的特性对温度敏感是主要原因，故也称零漂为温漂。克服温漂的方法：引入直流负反馈，温度补偿。典型电路：差分放大电路一、电压放大倍数一、电压放大倍数 NjujNuAUUUUUUUUA1ioi2o2io1io二、输入电阻二、输入电阻i1iRR 三三、输出电阻、输出电阻NRRoo 对电压放大电路的要求：对电压放大电路的要求：R Ri i大，大，R Ro o小，小，A Au u数值大，最数值大，最大不失真输出电压大。大不失真输出电压大。)(1(L622be5i2RRrRR21L62be2L6221bei231)()1(

28、)()1()(uuuuuAAARRrRRArRRAbe121irRRR1be2536orRRRR分析举例分析举例差分放大电路 3.1.1、基本差分放大电路 1、基本电路 2.Q点：令uI1=uI2=002)(22C1CO112112121E2E1EVVuRIVVVIIIIIIRVVIIIVVRICCCCCCCBBECCEBEEEEEEEE二二.动态分析动态分析 1.放大差模信号放大差模信号差模信号：差模信号：数值相等，极性相反的输入信号。即uI1=-uI2=uId/2。C1OC21CC21CB21B2 uuuuiiiiiE1=iE2，Re中电流不变，即Re 对差模信号无反馈作用。)2(2)(2

29、 LcCOdbebBIdIdOddRRiurRiuuuA差模放大倍数 2 )(2)2(cobebibebLcdRRrRRrRRRAR双端输入单端输出双端输入单端输出CobebRRrRrRRRA)(2R )(21 ibebLcd动态：2.抑制共模信号 共模信号：数值相等，极性相同的输入信号。即 uI1=uI1=uIc0 )()(C2CQ2C1CQ1C2C1Ouuuuuuu0 cIcOccAuuA参数理想对称时共模放大倍数Re的共模负反馈作用：T()IC1 IC2 UE IB1 IB2 IC1 IC2 抑制每只差分管集电极电位的变化。C21CC21CB21Buuiiii，对于每一边对于每一边电路，

30、电路，Re=?双端输入单端输出双端输入单端输出bebebebCMRebebLccbebLcd)1(2 )1(2)()(21 rRRrRKRrRRRArRRRA动态：3.共模抑制比KCMR：。下，在参数理想对称的情况CMRcdCMRKAAK 在实际应用时，信号源需要有“接地”点，以避免干扰；或负载需要有“接地”点，以安全工作。根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、单端输入单端输出。双入、双出双入、双出 双入、单出双入、单出 单入、双出单入、双出 单入、单出单入、单出基于不同的应用场合，有基于不同的应用场合，有双双、单端输入和单端

31、输入和双双、单端输出的情况。单端输出的情况。所谓所谓“单端单端”指一端接地。指一端接地。单端输入单端输入2 IIcIIduuuu共模输入信号差模输入信号VDA四四.几种方式指标比较几种方式指标比较VCACMRKbeLc)21/(rRRRb)(2)/(beLcrRRRb0ERRR2/Lc0ERRR2/Lc berRRbE输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出 beLc)21/(rRRRb)(2)/(beLcrRRRbberRRbEidRicRoR四四.几种方式指标比较几种方式指标比较输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出)(2berRb2)1(21beEBRrR2)1(21b

32、eEBRrRc2RcRc2RcR)(2berRbn在参数理想对称条件下：输入方式：双端输入时无共模信号输入，单端输入时 有共模输入。Ri与输入方式无关。输出方式：Q点、Ad、Ac、KCMR、Ro均与之有关。四四.几种方式指标比较几种方式指标比较双端输入单端输出双端输入单端输出-)(cCQCCCQ2LcCQCCLcLCQ1CEQ2CEQ1CQBQEQRIVURRIVRRRUUUIIIQ与双端输出时相同。、：)(2)1(2 )1(2)()(21 bebebebCMRebebLccbebLcdrRRrRKRrRRRArRRRA动态：cobebi)(2RRrRR例题：例题：Re 越大，共模负反馈越强，

33、单端输出时的Ac越小，KCMR越大，差分放大电路的性能越好。但Re 太大，则不合理。3.1.2具有恒流源的差分放大电路具有恒流源的差分放大电路3BEQEE2123EB32RUVRRRIII，+DiDVD D恒流特性恒流特性BE1BE2=VVREFREFI2IE1E2=IIC1C2=IIRVV=BECCRVCC 无论无论Rc的值如何，的值如何，IC2的电流值将保持不的电流值将保持不变。变。温度补偿特性：温度补偿特性：VBE T IC1 IC1 IREF IB1 3.2.4 偏置电路偏置电路e2BE2BE1RVV E2C2II e2BERV 由于由于很小很小，BEV 所以所以IC2也很小也很小3.

34、2.4 偏置电路偏置电路微电流源微电流源优点：受电源波动影响小；优点：受电源波动影响小；1、用于共射放大电路、用于共射放大电路哪只管子为放大管？其集电结静态电流约为多少？3.2.4 偏置电路偏置电路0 C2C4OC2C4C3C4C1C3C2C1iiiIIIIIIII静态：C1C2C4OC1C3C4C2C12 iiiiiiiii动态：使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的差模放大倍数。功率放大电路功率放大电路重点知识三、乙类双电源互补对称功放电路四、甲乙类互补对称功放电路五、OCL功放电路的分析计算二、功率放大电路的一般问题一、对输出级的要求 对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小；

35、对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小；负载电阻上无直流功耗；负载电阻上无直流功耗；最大不失真输出电压最大。最大不失真输出电压最大。射极输出形式射极输出形式静态工作电流小静态工作电流小输入为零时输出为零输入为零时输出为零 双电源供电时双电源供电时Uom的峰的峰值接近电源电压。值接近电源电压。单电源供电单电源供电Uom的峰值的峰值接近二分之一电源电压。接近二分之一电源电压。一、对输出级的要求二、功率放大电路的一般问题1.功率放大电路的主要特点功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，大电路。因此，要求同时输出较大的

36、电压和电流。要求同时输出较大的电压和电流。管子管子工作在接近极限状态。工作在接近极限状态。2.要解决的问题要解决的问题 提高效率提高效率 减小失真减小失真 管子的保护管子的保护 一般直接驱动负载，带载能力要强一般直接驱动负载，带载能力要强。3.提高效率的途径提高效率的途径 降低静态功耗，即减小静态电流。降低静态功耗，即减小静态电流。二、功率放大电路的一般问题4.放大管的三种工作状态放大管的三种工作状态根据三极管正弦信号整个周期内的导通情况，有：根据三极管正弦信号整个周期内的导通情况，有：乙类：乙类：导通角等于导通角等于180甲类：甲类：一个周期内均导通一个周期内均导通甲乙类：甲乙类：导通角大于

37、导通角大于180工作点对比iCuCEQiCiCuCEQiCiCuCEQiC甲乙类：甲乙类：静态工作点静态工作点Q设置在特性曲线的设置在特性曲线的IC0而而IC0处。放大处。放大器在信号的半个周期器在信号的半个周期以上处于导通状态。以上处于导通状态。乙类：乙类：静态工作点静态工作点Q设设置在特性曲线的置在特性曲线的IC=0处。处。放大器只在信号的半周放大器只在信号的半周期处于导通状态。期处于导通状态。甲类：甲类：静态工作点静态工作点Q设设置在特性曲线的中点处。置在特性曲线的中点处。在信号的全周期中，放在信号的全周期中，放大器都处于导通状态。大器都处于导通状态。二、功率放大电路的一般问题5.功率放

38、大电路主要技术指标功率放大电路主要技术指标最大输出功率最大输出功率Pom、转换效率、转换效率、三极管的耗散功、三极管的耗散功率率PT和电源提供的功率和电源提供的功率PE6.功率放大电路的晶体管选择功率放大电路的晶体管选择极限参数极限参数PCM、ICM和和U(BR)CEO的计算的计算7.功率放大电路的分析方法功率放大电路的分析方法采用大信号图解法分析采用大信号图解法分析三、乙类双电源互补对称功率放大电路1.电路组成电路组成 由一对由一对NPN、PNP特性相同的特性相同的互补三极管组成，采用正、负双互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为电源供电。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。

39、互补功率放大电路。2.工作原理工作原理 两个三极管在信号正、负两个三极管在信号正、负半周轮流导通，使半周轮流导通，使负载得到一负载得到一个完整的波形。个完整的波形。Ve=Vcc-VceIbVo三、乙类双电源互补对称功率放大电路3.交越失真开启开启电压电压交越失真交越失真uiuououo tttt三、乙类双电源互补对称功率放大电路4、消除交越失真的功率放大电路方案n对偏置电路的要求：有合适的对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电阻尽可点，且动态电阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。能小，即动态信号的损失尽可能小。n如果如果信号为零时信号为零时两只管子处于两只管子处于临界导通临界导通或微导通状

40、态，或微导通状态，那么当那么当有信号输入时有信号输入时两只管子中至少有一只导通，因两只管子中至少有一只导通，因而消除了交越失真。而消除了交越失真。n二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效为一个二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效为一个0.60.60.8V0.8V的直流电源，对交流信号的作用可等效为一的直流电源，对交流信号的作用可等效为一个数值很小的动态电阻。个数值很小的动态电阻。四、甲乙类互补对称功率放大电路ib2b1D2D1B1B2uuuUUU动态：静态：电路组成和工作原理电路组成和工作原理T1、T2管，管，D1、D2管的参管的参数相同，静态时数相同，静态时T1、T2两管两管电流相同，

41、流经负载的电流电流相同，流经负载的电流为零。有输入信号时，一管为零。有输入信号时，一管电流增加，另一管电流减小，电流增加，另一管电流减小，在负载上产生输出电流，消在负载上产生输出电流，消除了交越失真。除了交越失真。D1、D2消消除交越失真除交越失真L2CCL2CESCCL2CESCComax2 2)()2(=RVRVVRVVP 实际输出功率实际输出功率PoL2omLomomooo222=RVRVVIVP 1、最大不失真输出功率、最大不失真输出功率Pomax五、五、OCL功放电路的分析计算功放电路的分析计算五、五、OCL功放电路的分析计算功放电路的分析计算2、电源供给的功率、电源供给的功率PV=

42、VPLomCC2RVV当当时，时，CComVV 2L2CCVmRVP 3、效率、效率 CComVo4=VVPP 当当时，时，CComVV%78.54 甲乙类互补对称功放电路甲乙类互补对称功放电路所有参数所有参数计算方法与此相同。计算方法与此相同。01)(sin21cmcmavIttdIILomcccmCCERVVIVP1五、五、OCL功放电路的分析计算功放电路的分析计算单个管子在半个周期内的管耗单个管子在半个周期内的管耗2、管耗、管耗PT 两管管耗两管管耗OVT=PPP)4(22omomCCLVVVR 最大管耗与最大输出功率的关系最大管耗与最大输出功率的关系:omT1m2.0PP 选管依据之一选管依据之一