模塊二電子分立元件放大電路

1、模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路模塊二模塊二 分立元件放大電路路分立元件放大電路路 放大電路概述放大電路概述 共射放大電路共射放大電路 共集放大電路共集放大電路 MOS管及放大電路管及放大電路 本本 模模 塊塊 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路 功率放大電路功率放大電路模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.12.1放大電路概述放大電路概述2.1.1 放大電路的概念放大電路的概念放大電路是由三極管（或場(chǎng)效應(yīng)管）、電阻器、電容器及電源等放大電路是由三極管（或場(chǎng)效應(yīng)管）、電阻器、電容器及電源等一些元件組成的。主要功能是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大一些元件組成的。主要功

2、能是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大 。 三種三極管放大電路三種三極管放大電路 (三種組態(tài)三種組態(tài))共射極放大電路共射極放大電路共基極放大電路共基極放大電路共集電極放大電路共集電極放大電路模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.1.2 2.1.2 放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)1放大倍數(shù)放大倍數(shù)iouUUAioiIIA2輸入電阻輸入電阻i iiiIUR3輸出電阻輸出電阻ROLSRUoooIUR, 0最大輸出功率和效率最大輸出功率和效率%100uomPP模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.2 2.2 共射放大電路共射放大電路2.2.1 2.2.1 放大電路的組成放大電路的

3、組成與元件作用與元件作用1.放大電路的組成放大電路的組成2. 放大電路中各元件的作用放大電路中各元件的作用三極管三極管VT 電源電源 偏置電阻和偏置電阻和 集電極電阻集電極電阻 耦合電容耦合電容C1和和C2 LRBBUCCUcR模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.2.2 放大電路中電流、電壓的符號(hào)及波形放大電路中電流、電壓的符號(hào)及波形1.1.電路中電流、電壓的符號(hào)規(guī)定電路中電流、電壓的符號(hào)規(guī)定 名名 稱稱 總電流總電流或總電壓或總電壓 直直 流流 量量（靜態(tài)值）（靜態(tài)值） 交交 流流 量量基基 本本關(guān)關(guān) 系系 式式瞬時(shí)值瞬時(shí)值有效值有效值基極電流基極電流集電極電流集電極電流基基射

4、電壓射電壓集集射電壓射電壓BiBIbibIbBBiIiCiCIcicIcCCiIiBEuBEUbeubeUbeBEBEuUuCEuCEUceuceUceCECEuUu模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路IB大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量。iB小寫字母、大寫下標(biāo)，表示總量。小寫字母、大寫下標(biāo)，表示總量。ib小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流量。小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流量。交直流量交直流量i iB B交流分量交流分量i ib btI IB B直流分量直流分量 舉例舉例: :放大電路中既含有直流又含有交流，是交直流共存的電路放大電路中既含有直流又含有交流，是交

5、直流共存的電路。 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2放大電路中電流、電壓的波形放大電路中電流、電壓的波形UBEIB無輸入信號(hào)無輸入信號(hào)(ui = 0)時(shí)時(shí): uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？ uCE = UCC iC Rc uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC+UCCRbRcC1C2T+ui+uo+uBEuCEiCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路例：例：對(duì)直流信號(hào)（只有對(duì)直流信號(hào)（只有+UCC）開路開路開路開路Rb+UCCRcC1C2VT直流通路直流通路+

6、UCCRbRcVT由直流通路可知由直流通路可知: :bBEQCCBQRUUIBQCQIICCQCCCEQRIUU（1）直流通路）直流通路 指放大電路中直流電流通過的路徑。計(jì)算放大電指放大電路中直流電流通過的路徑。計(jì)算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)用直流通路。路的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)用直流通路。 2.2.3 放大電路分析放大電路分析1. 放大電路中的直流通路與交流通路放大電路中的直流通路與交流通路模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路（2）交流通路）交流通路 交流通路是指放大電路中交流電流通過的路徑。交流通路是指放大電路中交流電流通過的路徑。 計(jì)算放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等時(shí)用交流通路。計(jì)算放大倍數(shù)

7、、輸入電阻、輸出電阻等時(shí)用交流通路。 例例: 對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui)短路短路短路短路置零置零Rb+UCCRcC1C2VTRbRcRLuiuo交交 流流 通通 路路VT模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2. 圖解分析法圖解分析法1. 三極管的輸出特性。三極管的輸出特性。2. UCE=UCCICRC 。ICUCE直直 流流 通通 道道 路路Rb+UCCRcICUCEUCCQ直流直流負(fù)載線負(fù)載線與輸出特性的與輸出特性的交點(diǎn)就是交點(diǎn)就是Q Q點(diǎn)點(diǎn)IBCCCRU（1 1）靜態(tài)分析）靜態(tài)分析模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路先估算先估算 IB ，然后在輸出特性

8、曲線上作出直流負(fù)載線，與，然后在輸出特性曲線上作出直流負(fù)載線，與 IB 對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。點(diǎn)。BBECCBQRUUIICUCEQUCCCCCRUI ICQCQU UCEQCEQI IBQBQ在左圖中在左圖中, ,通過通過Q Q點(diǎn)分別作點(diǎn)分別作橫軸與縱軸的平行線橫軸與縱軸的平行線, ,可可求得求得I ICQCQ與與U UCEQCEQ. .模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：已知：UCC=20V，RC=6.8 ，RB=500k ， =45。解：解：請(qǐng)注意電路中

9、請(qǐng)注意電路中I IBQ BQ 和和I ICQ CQ 的數(shù)量級(jí)。的數(shù)量級(jí)。A40mA04. 050020bCCBQRUImA8 . 104. 045BBCIIIV8 . 78 . 68 . 120CCCCCEQRIUU(2)(2)動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)工作情況分析動(dòng)態(tài)分析的目的動(dòng)態(tài)分析的目的: 了解放大電路各極電流、電壓的波形，并求出輸出了解放大電路各極電流、電壓的波形，并求出輸出電壓的幅值，從而確定放大電路的電壓放大倍數(shù)。電壓的幅值，從而確定放大電路的電壓放大倍數(shù)。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路等效負(fù)載電阻為等效負(fù)載電阻為: ，故，故交流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線的斜率為 。因?yàn)橐?/p>

10、為 ， ,所以交流負(fù)載線比所以交流負(fù)載線比直流負(fù)載線要陡一些。直流負(fù)載線要陡一些。 cLRRR/LRtg1cLRR 交流負(fù)載線是一條經(jīng)過交流負(fù)載線是一條經(jīng)過Q點(diǎn)，斜率為點(diǎn)，斜率為 的直線。的直線。 LR1動(dòng)態(tài)圖解分析的過程是：動(dòng)態(tài)圖解分析的過程是：首先在輸入特性曲線上，根據(jù)輸入信號(hào)畫出基極電首先在輸入特性曲線上，根據(jù)輸入信號(hào)畫出基極電 流的波形，然后在輸出特性曲線上，由畫出和的波形。流的波形，然后在輸出特性曲線上，由畫出和的波形。 動(dòng)態(tài)工作情況如下圖所示動(dòng)態(tài)工作情況如下圖所示:模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuB

11、E/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuo模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路（3）靜態(tài)工作點(diǎn)與波形失真的關(guān)系）靜態(tài)工作點(diǎn)與波形失真的關(guān)系當(dāng)當(dāng)Q點(diǎn)位置選得太高，點(diǎn)位置選得太高， 容易出現(xiàn)飽和失真容易出現(xiàn)飽和失真。 當(dāng)當(dāng)Q點(diǎn)位置選得太低，點(diǎn)位置選得太低， 容易出現(xiàn)截止失真容易出現(xiàn)截止失真。 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路演示數(shù)據(jù)比較演示數(shù)據(jù)比較Rb適當(dāng)適當(dāng)Rb增大增大Rb減小減小項(xiàng)目項(xiàng)目輸入輸入輸出輸出波形波形0V0V0VE3.48V4.99V0.3V(小)C0.76V0.63V0.8VB三三極極管管各各極極電電壓壓模塊

12、二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路3. 微變等效電路分析法微變等效電路分析法從輸入回路看當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。從輸入回路看當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)近似線性。bbeBBEbeiuiur對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管對(duì)輸入的小交流信號(hào)而言，三極管的發(fā)射極可以等效為一個(gè)電阻的發(fā)射極可以等效為一個(gè)電阻r rbebe。對(duì)于小功率三極管：對(duì)于小功率三極管：(1)(1)三極管的微變等效電路三極管的微變等效電路iBuBE uBE iB0)mA()mV(26)1 ()(300EbeIr從上式可見從上式可見, ,rbe與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)。一般的值在幾百歐到幾千歐之間，對(duì)與靜態(tài)

13、工作點(diǎn)有關(guān)。一般的值在幾百歐到幾千歐之間，對(duì)于常用高頻小功率管，當(dāng)于常用高頻小功率管，當(dāng)1 12mA2mA時(shí)，時(shí)， rbe為左右。為左右。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路從輸出回路看從輸出回路看)iI (iIibBcCCbBiI所以：所以：bcii 由于三極管的電流放大作用，在輸由于三極管的電流放大作用，在輸出回路將有，即集電極電流只受基極電出回路將有，即集電極電流只受基極電流控制。因此，從輸出端流控制。因此，從輸出端C C、E E間看三極間看三極管是一個(gè)受控電流源。管是一個(gè)受控電流源。 考慮考慮 uCE對(duì)對(duì) iC的影響，輸出端還的影響，輸出端還要并聯(lián)一個(gè)大電阻要并聯(lián)一個(gè)大電阻r

14、ce。rce的含義的含義cceCCEceiuiuriCuCE iC uCE模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路ibicicBCEib ib晶體三極管晶體三極管微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間可用之間可用rbe等效代替。等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一受之間可用一受控電流源控電流源ic= ib等效代替。等效代替。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路ibiceSrbe ibRbRcRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiiRbRcuiuORL+

15、 + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路（3 3）指標(biāo)計(jì)算）指標(biāo)計(jì)算a電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)uAiouUUA設(shè)放大電路的輸入信號(hào)是正弦波信號(hào)，所以圖中的各電量均用相量表示。設(shè)放大電路的輸入信號(hào)是正弦波信號(hào)，所以圖中的各電量均用相量表示。 beLbebLciourRrIRIUUAb.放大電路的輸入電阻放大電路的輸入電阻對(duì)于為放大電路提供信號(hào)的信號(hào)源來說，放大電路是負(fù)載，這對(duì)于為放大電路提供信號(hào)的信號(hào)源來說，放大電路是負(fù)載，這個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。個(gè)負(fù)載的大小可以用輸入電阻來表示。輸入電阻的定義：輸入電阻的定義：iiiIU

16、r是動(dòng)態(tài)電阻。是動(dòng)態(tài)電阻。 rbeRbRcRLiUiIbIcIoUbIberiiiIUrbebrR /iR模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總電路的輸入電阻越大，從信號(hào)源取得的電流越小，因此一般總是希望得到較大的的輸入電阻。是希望得到較大的的輸入電阻。c放大電路的輸出電阻放大電路的輸出電阻 0R先將輸入端信號(hào)源先將輸入端信號(hào)源 短接，并保留信號(hào)源內(nèi)阻短接，并保留信號(hào)源內(nèi)阻RS，再將輸出端的，再將輸出端的負(fù)載負(fù)載 拿掉，然后在輸出端加入探察電壓拿掉，然后在輸出端加入探察電壓 ，在，在 的作用下，的作用下，輸出端將產(chǎn)生一相應(yīng)的探察電

17、流輸出端將產(chǎn)生一相應(yīng)的探察電流 , ,則輸出電阻為則輸出電阻為: :PPIUR0sULRPUPUPI求輸出電阻的方法求輸出電阻的方法:(所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法所有獨(dú)立電源置零，保留受控源，加壓求流法)由圖可知，當(dāng)由圖可知，當(dāng) 0時(shí)，時(shí)， 0， 0（電流源開路），由（電流源開路），由 得得 sUbIcI0RIUPPcRR 0 的大小反映了放大器帶負(fù)載的能力。的大小反映了放大器帶負(fù)載的能力。 越小，帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。越小，帶負(fù)載的能力就越強(qiáng)。 0R0R模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.2.4 分壓式偏置穩(wěn)定電路分壓式偏置穩(wěn)定電路為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有

18、合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工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(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。作點(diǎn)。但是，溫度的變化嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)。 在固定偏置放大電路中，在固定偏置放大電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，當(dāng)溫度升高時(shí)， UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，當(dāng)上式表明，當(dāng)UCC和和 Rb一定時(shí)，一定時(shí)， IC與與 UBE、 以及以及 ICEO 有關(guān)有關(guān)，而，而這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。這三個(gè)參數(shù)隨溫度而變化。CBOBECCCEOBC)1( IRUUIIIb溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)， IC將增加，使將增加，使Q點(diǎn)沿負(fù)載線上移。點(diǎn)沿負(fù)載線上移。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大

19、電路iCuCEQQ 固定偏置電路的工作點(diǎn)固定偏置電路的工作點(diǎn)Q點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。點(diǎn)是不穩(wěn)定的，為此需要改進(jìn)偏置電路。當(dāng)溫度升高使當(dāng)溫度升高使 IC 增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少增加時(shí)，能夠自動(dòng)減少IB，從而抑制，從而抑制Q點(diǎn)的變化，點(diǎn)的變化，保持保持Q點(diǎn)基本穩(wěn)定。點(diǎn)基本穩(wěn)定。O常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)常采用分壓式偏置電路來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路B2II 若若滿滿足足： 基極電位基本恒定，不隨溫基極電位基本恒定，不隨溫度變化。度變化。2B2BRIU2B1BCC21RRUII CC2B1B2BBURRRUUBRb1RcC1C2Rb2CeR

20、eRLI1I2IB+UCCuiuo+ICRsuS+模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路eRUUIIBEBECBEBUU若滿足：eBeBEBEC RURUUIIRb1RcC1C2Rb2CeReRLI1I2IB+UCCuiuo+ICRsuS+模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路TUBEIBICUEICUB 固定固定Rb1RcC1C2Rb2CeReRLI1I2IB+UCCuiuo+ICRsuS+模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路CC212BURRRUbbbeRUUIIBEBEC CBII ecRIRIUUECCCCERb1RcC1C2Rb2CeReRLI1I2IB+U

21、CCuiuo+ICRsuS+模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 對(duì)交流：對(duì)交流：旁路電容旁路電容 C CE E 將將R R短路，短路， R R不起作用，不起作用， A Au u，r ri i，r ro o與固定偏置電路相同。與固定偏置電路相同。如果去掉如果去掉CeCe ，A Au u，r ri i，r ro o ？旁路電容旁路電容Rb1RcC1C2Rb2CeReRL+UCCuiuo+RSuS+模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路21/bbbRRR Rb1RcC1C2Rb2CeReRL+UCCuiuo+RSuS+iUiIbIcIoUbISUeIBRI模塊二模塊二 分立元件放

22、大電路分立元件放大電路euRrRA) 1(beLbeLrRAu ebeb2b1i)1 (/RRRRrCoRR bebi/ rRR CoRR模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.3 共集放大電路共集放大電路2.3.1共集放大電路的組成共集放大電路的組成1靜態(tài)工作點(diǎn)比較穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)比較穩(wěn)定eBBEBBCCRIURIU)1 (usRb+UCCC1C2RRLui+uo+RSebBEQCCBQRRUUI)1 (ebCCBQRRUI)1 (模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路+UCCReR+UCE+UBEIIBICBQCQIIeCQCCCEQRIUULboRIU)1 (LeLRRR

23、/)1 (LbebiRrIULbeLiouRrRUUA)1 ()1 (rbeRbRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RsiUbIcIoUbISUeIReiI2. 電壓放大倍數(shù)小于電壓放大倍數(shù)小于1（近似為（近似為1）模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路rbeRbRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RsiUbIcIoUbISUeIReiIii/RRRbLbei)1 (/RrRRbLbebLebebbii)1 (/RrIRRIrIIUReLL/RRReiRiRrbeRbRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISUeIReiI4輸出電阻低輸

24、出電阻低oR模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 由輸出端看進(jìn)去，有三條支路并聯(lián)：即發(fā)射極支路、基極支路和受控由輸出端看進(jìn)去，有三條支路并聯(lián)：即發(fā)射極支路、基極支路和受控源支路。源支路。 發(fā)射極支路電阻為發(fā)射極支路電阻為eR基極支路電阻為基極支路電阻為SbeRr 受控源支路的電流是基極電流的受控源支路的電流是基極電流的倍，所以此支路的等效電阻應(yīng)為倍，所以此支路的等效電阻應(yīng)為基極支路電阻的基極支路電阻的/倍。倍。SbeRrPPoIUReR)(SbeRrSbeRreR1SbeRr1)/(/SbbeeRRrR若不計(jì)信號(hào)源內(nèi)阻（若不計(jì)信號(hào)源內(nèi)阻（RSRS0 0），則有），則有1/beeorR

25、R模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路射極輸出器的應(yīng)用舉例射極輸出器的應(yīng)用舉例 在圖示放大電路中，已知在圖示放大電路中，已知UCC=12V, RE= 2k, Rb= 200k， RL= 2k ，晶體管，晶體管=60， UBE=0.6V, 信號(hào)源內(nèi)阻信號(hào)源內(nèi)阻RS= 100，試求試求: :(1) 靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)工作點(diǎn) IB、IE 及及 UCE； 畫出微變等效電路；畫出微變等效電路；(3) Au、ri 和和 ro 。Rb+UCCC1C2RRLui+uo+us+RSmA035.0mA260)(12006.012) (1EBBECCB RRUUI

26、模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路mA14. 2 0.035mA60)(1 )(1BE II V727V142212EECCCE.RIUU +UCCReR+UCE+UBEIIBICk94. 024. 1266120026) (1200Ebe Ir LbeL) 1()(1RrRAu 98.0 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路3 .176010094. 0Sbeo Rrr LbeBi) 1 (/RrRr k7 .41 rbeRbRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUbIcIoUbISUeIRe模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.4 場(chǎng)效應(yīng)管基

27、本放大電路場(chǎng)效應(yīng)管基本放大電路柵柵偏壓偏壓 SDDDg2g1g2GSRIURRRU 、 是柵極分壓電阻，是柵極分壓電阻，適當(dāng)選擇和的阻值，就可獲得適當(dāng)選擇和的阻值，就可獲得正、負(fù)及零三種柵偏壓。正、負(fù)及零三種柵偏壓。 1gR2gR分壓式共源放大電路如右圖所示分壓式共源放大電路如右圖所示模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路性能指標(biāo)估算性能指標(biāo)估算)/(LdmioRRgUUAugsiUU )/(LddRRIUo)/( LdgsmRRUg)/(g2g1giRRRRdORR 輸入電阻輸入電阻模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路從圖中不難求出放大電路的從圖中不難求出放大電路的三個(gè)動(dòng)態(tài)

28、指標(biāo)三個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) LmGSLGSmGSLDiouRgURUgURIUUAdLRR LR 輸入電阻輸入電阻 2121gggggiRRRRRR550 . 1LmuRgAMRi066. 11002001002001000 輸出電阻輸出電阻 dORRKRRdo10模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路(2)共漏放大電路共漏放大電路+UDD RSC2C1Rg1Rg2Rg+RLuiuo+Rg1RSRg2Rg+RL+SDGTOUiUSI+gsU交流通路交流通路1)/(1)/(LSmLSmio RRgRRgUUAuogsiUUU )(LSSR/RIUo )( LSgsmR/RU

29、g 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù))/(LSgsmgsRRUgU 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.5 多級(jí)放大電路多級(jí)放大電路2.5.1 級(jí)間耦合方式級(jí)間耦合方式模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路(1)(1)阻容耦合阻容耦合阻容耦合：阻容耦合：兩級(jí)之間通過耦合電容兩級(jí)之間通過耦合電容 C2 與與RC1電阻連接電阻連接R11RC1C1C2R12Ce1Re1+RS+RC2C3Ce2Re2RL+UCC+oU1OUiUSu21R22RT1T2模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路(2)直接耦合直接耦合將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。將前級(jí)的輸出端直接接后級(jí)的輸入端。可

30、用來放大緩慢變化的信號(hào)或直流量變化的信號(hào)?？捎脕矸糯缶徛兓男盘?hào)或直流量變化的信號(hào)。但各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制，但各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制，使靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整困難。使靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整困難。 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路（3）變壓器耦合）變壓器耦合變壓器耦合：變壓器耦合：兩級(jí)之間通過變壓器連結(jié)起來。變壓器可以隔兩級(jí)之間通過變壓器連結(jié)起來。變壓器可以隔斷直流量，又可傳遞交流信號(hào)。斷直流量，又可傳遞交流信號(hào)。 變壓器比較笨重，體積大，成本高，無法集成，應(yīng)用范圍較窄。變壓器比較笨重，體積大，成本高，無法集成，應(yīng)用范圍較窄。 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.5.2 多級(jí)放大

31、電路的分析方法多級(jí)放大電路的分析方法第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)212ioi1oiouuAAUUUUUUAu電壓放大倍數(shù)2ir1bI2bI1cI2cIrbeR12RC1EBC+ +- -+ +- -+ +- -RSiUiI1oU1b1ISurbeRC2RLEBC+ +- -oU2b2I12R22RR112i1C1L/rRR 1iirr L2CL2/ RRR 1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 2oorr 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路推廣到推廣到n級(jí)放大電路，總的電壓放大倍數(shù)為級(jí)放大電路，總的電壓放大倍數(shù)為 unuuuAAAA2122211121be

32、LbeLuuurRrRAAAun2u1unuAAA1A）（1be1L1io11rRUUAu be2L222io2rRUUAu 2oorr 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路f|Au |0.707| Auo |fLfH| Auo |幅頻特性幅頻特性單級(jí)共射放大電路的幅頻特性曲線如下圖所示。單級(jí)共射放大電路的幅頻特性曲線如下圖所示。 BWBWf fH Hf fL L 由于一般有由于一般有f fL Lf fH H , , 故故 BWBWf fH H（3）多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)）多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)多級(jí)放大電路的通頻帶總是比單級(jí)的通頻帶要窄。多級(jí)放大電路的通頻帶總是比單級(jí)的通頻帶要窄。模

33、塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.5.3放大電路的頻率特性放大電路的頻率特性 阻容耦合放大電路由于存在級(jí)間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及阻容耦合放大電路由于存在級(jí)間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號(hào)頻率不同三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當(dāng)信號(hào)頻率不同時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生時(shí)，放大電路的輸出電壓相對(duì)于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。變化。（2）單級(jí)共射放大電路的頻率特性）單級(jí)共射放大電路的頻率特性 （1）基本概念）基本概念模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.6 功率放大電路功率放大電路

34、2.6.1 概述概述(1)功率放大電路的功能和特點(diǎn)功率放大電路的功能和特點(diǎn)功率放大電路輸入的是大信號(hào)電壓，以獲得盡可能大而失真又較功率放大電路輸入的是大信號(hào)電壓，以獲得盡可能大而失真又較小的輸出功率為主，討論的主要指標(biāo)有小的輸出功率為主，討論的主要指標(biāo)有輸出信號(hào)功率輸出信號(hào)功率、功率放大、功率放大電路的電路的效率效率、三極管的、三極管的管耗管耗等。等。 (2)電電源源供供給給的的直直流流功功率率率率負(fù)負(fù)載載得得到到的的交交流流信信號(hào)號(hào)功功 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號(hào)的整晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周

35、期都導(dǎo)通個(gè)周期都導(dǎo)通, ,靜態(tài)靜態(tài)I IC C較較大，波形好大，波形好, , 管耗大效管耗大效率低。率低。晶體管只在輸入信號(hào)的晶體管只在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，靜態(tài)半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失真，波形嚴(yán)重失真, 管管耗小效率高。耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)個(gè)周期，靜態(tài)IC 0，一，一般功放常采用。般功放常采用。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.6.2 2.6.2 互補(bǔ)對(duì)稱射極輸出功率放大電路互補(bǔ)對(duì)稱射極輸出功率放大電路(1) OCL(1) OCL乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路uiuo+UCCVT1VT2+UCCRLic1i

36、c2uo電路組成電路組成模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路分析計(jì)算分析計(jì)算 確輸出功率確輸出功率 : :LomLomomoooRRP2U212U2UIU 最大輸出功率：最大輸出功率： LCCLcemLomomRRRP222U21U21U21 VT1 VT1的管耗的管耗P PT1T1：)4UUU(121omomCCLTRP 兩管的管耗為兩管的管耗為 ：)4UU(2221omomCCLTTTURPPP模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路直流電源供給的功率直流電源供給的功率uPLomCCToRPPPUU2u電源供給的最大功率為電源供給的最大功率為 LCCmRP2uU2效率效率C

37、ComoPPUU4u 4uPPo78.5 當(dāng)當(dāng)U UomomU UCCCC時(shí)，則時(shí)，則這個(gè)結(jié)論是理想值，實(shí)際效率比這個(gè)數(shù)值要低。這個(gè)結(jié)論是理想值，實(shí)際效率比這個(gè)數(shù)值要低。由于該電路工作在乙類狀態(tài)，所以它不能使輸出波形很好地由于該電路工作在乙類狀態(tài)，所以它不能使輸出波形很好地反映輸入的變化反映輸入的變化, ,產(chǎn)生了失真。產(chǎn)生了失真。 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 當(dāng)輸入信號(hào)當(dāng)輸入信號(hào)u ui i為正弦波時(shí)，輸為正弦波時(shí)，輸出波形在信號(hào)過零附近銜接不好出波形在信號(hào)過零附近銜接不好出現(xiàn)的失真稱為交越失真。出現(xiàn)的失真稱為交越失真。 由于由于晶晶體管特性存在非線性，體管特性存在非線性，

38、 ui 死區(qū)死區(qū)電壓晶體管導(dǎo)通不好。電壓晶體管導(dǎo)通不好。交越失真交越失真ui tuo t模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)T1、T2 兩管發(fā)射兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管結(jié)電壓分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航担率箖晒艿恼驅(qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)。均處于微弱導(dǎo)通狀態(tài)。R1RLuIVT1VT2+UCCCAuo+ +- -+ +- -VR2VD1VD2模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路(2) OTL乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路VT1、VT2的特性一致；的特性一致；一個(gè)一個(gè)NPN型、一個(gè)型、一個(gè)PNP型型兩管均接成射極輸出器；兩管均接成射極輸

39、出器；輸出端有大電容；輸出端有大電容；單電源供電。單電源供電。ui= 02 CCCUu 2CCAUU, IC1 0， IC2 0OTL原理電路原理電路RLuIVT1VT2+UCCCAuo+ +- -+ +- -模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路RLuiVT1VT2Auo+ +- -+ +- - 設(shè)輸入端在設(shè)輸入端在UCC/2 直流直流基礎(chǔ)上加入正弦信號(hào)?；A(chǔ)上加入正弦信號(hào)。若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負(fù)載上得到的交若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負(fù)載上得到的交流信號(hào)正負(fù)半周對(duì)稱。流信號(hào)正負(fù)半周對(duì)稱。ic1ic2交流通路交流通路uo模塊二模塊二 分立元件放大電

40、路分立元件放大電路電路的最大輸出功率為電路的最大輸出功率為L(zhǎng)CESCComRUUP2)2(21LCComRUP82忽略忽略CESU時(shí)，則有時(shí)，則有 對(duì)于單電源供電的乙類功對(duì)于單電源供電的乙類功放電路放電路, ,與乙類對(duì)稱功放分析與乙類對(duì)稱功放分析類似，將乙類功放所有公式類似，將乙類功放所有公式中的中的V VCCCC替換成替換成V VCC CC /2/2即可。即可。 OTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放如左圖所示功放如左圖所示模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路2.6.3 集成功率放大電路集成功率放大電路 集成功率放大電路是在集成功率放大電路是在集成運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上發(fā)集成運(yùn)算放大器

41、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種單片集成展起來的，是一種單片集成電路，應(yīng)用十分廣泛。其內(nèi)電路，應(yīng)用十分廣泛。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也由部結(jié)構(gòu)也由前置放大級(jí)、中前置放大級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路等等四大部分組成。四大部分組成。芯片如圖所芯片如圖所示。示。(1)LM386(1)LM386集成功率放大器集成功率放大器LM386LM386是一種小功率通用型集成功率放大器。下圖所示是它的是一種小功率通用型集成功率放大器。下圖所示是它的引腳排列圖，它采用雙列直插式塑料封裝。其典型參數(shù)為：電引腳排列圖，它采用雙列直插式塑料封裝。其典型參數(shù)為：電源電壓范圍源電壓范圍V164；額定輸出功率；額定輸出功率6

42、60mW660mW；帶寬；帶寬ZKH300 輸入電阻為輸入電阻為5050K，（管腳，（管腳和和開路）。開路）。模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路 LM386引腳排列圖引腳排列圖 LM386實(shí)用電路實(shí)用電路1C5C6C1R4C用用LM386LM386組成的組成的OTLOTL實(shí)用電路如上圖所示。實(shí)用電路如上圖所示。是輸入耦合電容，是輸入耦合電容，、為電源去耦電容為電源去耦電容，、音圈電感在高頻下的不良影響，改善功放的高頻特性，防止自激。音圈電感在高頻下的不良影響，改善功放的高頻特性，防止自激。是頻率補(bǔ)償電路，以抵消揚(yáng)聲器是頻率補(bǔ)償電路，以抵消揚(yáng)聲器模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件

43、放大電路(2)TDA2040(2)TDA2040集成功率放大器集成功率放大器TDA2040是一種質(zhì)量較好的音頻集成功率放大器。是一種質(zhì)量較好的音頻集成功率放大器。 主要參數(shù)主要參數(shù) 電源電壓電源電壓:V205 . 2頻率響應(yīng)：頻率響應(yīng)：ZZKHH14010輸入阻抗：輸入阻抗：K50電源電流小于電源電流小于A60輸入信號(hào)為零時(shí)：輸入信號(hào)為零時(shí)：開環(huán)增益開環(huán)增益80dB 80dB ； 。 當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為V20，負(fù)載，負(fù)載 4LR時(shí)：時(shí)： 輸出功率達(dá)輸出功率達(dá)22W22W，失真度小于，失真度小于0.5% 0.5% 模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路TDA2040TDA2040引

44、線端子排列及應(yīng)用電路引線端子排列及應(yīng)用電路 TDA2040引線端子排列圖引線端子排列圖 TDA2040構(gòu)成構(gòu)成OCL電路電路思考：思考：該電路的該電路的最大輸出最大輸出功率功率為多少？為多少？WRURUPLCCLomom32421622222這是理論值，實(shí)際值要小些。這是理論值，實(shí)際值要小些。該電路的最大輸出功率為：該電路的最大輸出功率為：模塊二模塊二 分立元件放大電路分立元件放大電路主主要要公公式式 缺缺點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)OTLOCL結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，頻率響應(yīng)好，易集成頻率響應(yīng)好，易集成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，頻率結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，頻率響應(yīng)好，易集成，單電源響應(yīng)好，易集成，單電源雙電源，雙電源，電源利用率不高電源利用率不高輸出需大電容，輸出需大電容，電源利用率不高電源利用率不高最大輸出功率最大輸出功率LCC2om