模擬集成放大電路和功率放大電路

1、第第5章章 模擬集成放大電路基礎(chǔ)模擬集成放大電路基礎(chǔ)一、集成電路工藝簡(jiǎn)介一、集成電路工藝簡(jiǎn)介 以制造以制造NPN管的工藝流程為例管的工藝流程為例 氧化氧化 光刻光刻 隱埋層擴(kuò)散隱埋層擴(kuò)散 外延和氧化外延和氧化 隔離擴(kuò)散隔離擴(kuò)散選擇隔離槽選擇隔離槽P型硅片型硅片5.1 集成運(yùn)算放大電路概述集成運(yùn)算放大電路概述集成電路的封裝集成電路的封裝(b)圓殼式圓殼式(a)雙列直插式雙列直插式二、集成化元器件特點(diǎn)4. 集成電路中寄生參量的存在會(huì)引起元件間的寄生耦合，影集成電路中寄生參量的存在會(huì)引起元件間的寄生耦合，影響電路穩(wěn)定，使電路產(chǎn)生寄生振蕩。響電路穩(wěn)定，使電路產(chǎn)生寄生振蕩。1.集成電路工藝不能制作集成電

2、路工藝不能制作電感電感，超過(guò)，超過(guò)100pF的大電容因占用面的大電容因占用面積大也不易制作，故集成電路中不采用積大也不易制作，故集成電路中不采用阻容耦合阻容耦合，而采用而采用直直接耦合。接耦合。2. 集成化電阻阻值越大占用硅片面積越大，一般避免用大電集成化電阻阻值越大占用硅片面積越大，一般避免用大電阻阻，盡量用盡量用晶體管晶體管代替電阻、電容。代替電阻、電容。3. 單個(gè)元件的精度不高，受溫度影響大，但同一晶片上相鄰單個(gè)元件的精度不高，受溫度影響大，但同一晶片上相鄰元件在制作尺寸和溫度上有同向偏差，對(duì)稱性好，故大量采元件在制作尺寸和溫度上有同向偏差，對(duì)稱性好，故大量采用用差放電路差放電路及增益取

3、決于電阻比值的及增益取決于電阻比值的負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器。三、集成電路的基本結(jié)構(gòu)輸入級(jí)輸入級(jí)中間級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)輸出級(jí)偏置偏置電路電路組成：組成：運(yùn)算放大器是由直接耦合多級(jí)放大電路集成制造的運(yùn)算放大器是由直接耦合多級(jí)放大電路集成制造的高增益放大器，它的組成框圖如圖所示。高增益放大器，它的組成框圖如圖所示。運(yùn)放組成運(yùn)放組成差放差放輸入級(jí)輸入級(jí)中間中間放大級(jí)放大級(jí)低阻低阻輸出級(jí)輸出級(jí)恒流源恒流源偏置偏置U+U-Uo四、模擬集成運(yùn)放的典型電路運(yùn)放舊符號(hào)運(yùn)放舊符號(hào)運(yùn)放國(guó)標(biāo)符號(hào)運(yùn)放國(guó)標(biāo)符號(hào)1.輸入級(jí)輸入級(jí):高性能的差動(dòng)放大電高性能的差動(dòng)放大電路。運(yùn)放有兩個(gè)輸入端，一個(gè)路。運(yùn)放有兩個(gè)輸入端，一個(gè)稱為稱為

4、同相輸入端同相輸入端，即輸出與該即輸出與該端輸入信號(hào)相位相同，用符號(hào)端輸入信號(hào)相位相同，用符號(hào)U 表示；另一個(gè)稱為表示；另一個(gè)稱為反相輸反相輸入端入端，即輸出與該端輸入信號(hào)即輸出與該端輸入信號(hào)相位相反，用符號(hào)相位相反，用符號(hào)U表示。表示。 4.恒流源偏置：恒流源偏置：可提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電可提供穩(wěn)定的幾乎不隨溫度而變化的偏置電流，以穩(wěn)定工作點(diǎn)。流，以穩(wěn)定工作點(diǎn)。 3.低阻輸出級(jí)：低阻輸出級(jí)：由由PNP和和NPN兩種極性的三極管或復(fù)合管組兩種極性的三極管或復(fù)合管組成，以獲得正負(fù)兩個(gè)極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱成，以獲得正負(fù)兩個(gè)極性的輸出電壓或電流。具體電路參閱功率放大器。功

5、率放大器。2.中間放大級(jí)：中間放大級(jí)：提供高的電壓增益，以保證運(yùn)放的運(yùn)算精度。提供高的電壓增益，以保證運(yùn)放的運(yùn)算精度。多為差動(dòng)電路和帶有源負(fù)載的高增益放大器。多為差動(dòng)電路和帶有源負(fù)載的高增益放大器。差放差放輸入級(jí)輸入級(jí)中間中間放大級(jí)放大級(jí)低阻低阻輸出級(jí)輸出級(jí)恒流源恒流源偏置偏置U-U+運(yùn)放組成運(yùn)放組成 F007 的電路原理圖 +UCC -UCC T3 _ + Ui T1 T2 T4 T9 T8 T7 T6 R1 T5 R2 R3 1k 1k RW R4 T11 T10 R5 39k T13 T12 3k 50k T16 T17 T15 T14 C 30pFR7 4.5k R8 7.5k T19

6、 T18 Uo R9 25 R10 50 D1 D2 輸出級(jí) 中間級(jí) 偏置電路 輸入級(jí) 外接調(diào)零電位器 集成運(yùn)放集成運(yùn)放F007的的電路原理電路原理直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移問(wèn)題直接耦合放大電路中的零點(diǎn)漂移問(wèn)題1）何謂零點(diǎn)漂移？）何謂零點(diǎn)漂移？當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零。當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零。2）產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因）產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因3）零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重性及其抑制方法）零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重性及其抑制方法電阻，管子參數(shù)的變化，電源電壓的波動(dòng)。如果采用高精電阻，管子參數(shù)的變化，電源電壓的波動(dòng)。如果采用高精度電阻并經(jīng)經(jīng)過(guò)老化處理和采度電阻并經(jīng)經(jīng)過(guò)老化處理和采 用高穩(wěn)定度的電源，則晶用高穩(wěn)

7、定度的電源，則晶體管參數(shù)隨溫度的變化將成為產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因。體管參數(shù)隨溫度的變化將成為產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因。如果零點(diǎn)漂移的大小足以和輸出的有用信號(hào)相比擬，就如果零點(diǎn)漂移的大小足以和輸出的有用信號(hào)相比擬，就無(wú)法正確地將兩者加以區(qū)分。因此，為了使放大電路能無(wú)法正確地將兩者加以區(qū)分。因此，為了使放大電路能正常工作，必須有效地抑制零點(diǎn)漂移。正常工作，必須有效地抑制零點(diǎn)漂移。5.3 差分放大電路注意：為什么只對(duì)直接耦合多級(jí)放大電路提出注意：為什么只對(duì)直接耦合多級(jí)放大電路提出這一問(wèn)題呢？原來(lái)溫度的變化和零點(diǎn)漂移都是這一問(wèn)題呢？原來(lái)溫度的變化和零點(diǎn)漂移都是隨時(shí)間緩慢變化的，如果放大電路各級(jí)之間采隨時(shí)

8、間緩慢變化的，如果放大電路各級(jí)之間采用阻容耦合，這種緩慢變化的信號(hào)不會(huì)逐級(jí)傳用阻容耦合，這種緩慢變化的信號(hào)不會(huì)逐級(jí)傳遞和放大，問(wèn)題不會(huì)很嚴(yán)重。但是，對(duì)直接耦遞和放大，問(wèn)題不會(huì)很嚴(yán)重。但是，對(duì)直接耦合多級(jí)放大電路來(lái)說(shuō)，輸入級(jí)的零點(diǎn)漂移會(huì)逐合多級(jí)放大電路來(lái)說(shuō)，輸入級(jí)的零點(diǎn)漂移會(huì)逐級(jí)放大，在輸出端造成嚴(yán)重的影響。特別時(shí)當(dāng)級(jí)放大，在輸出端造成嚴(yán)重的影響。特別時(shí)當(dāng)溫度變化較大，放大電路級(jí)數(shù)多時(shí)，造成的影溫度變化較大，放大電路級(jí)數(shù)多時(shí)，造成的影響尤為嚴(yán)重。響尤為嚴(yán)重。（一）差分放大電路的（一）差分放大電路的組成：組成： 由對(duì)稱的兩個(gè)基本放大由對(duì)稱的兩個(gè)基本放大電路通過(guò)射極公共電阻電路通過(guò)射極公共電阻R R

9、eeee耦合構(gòu)成耦合構(gòu)成。一、差分放大電路的工作原理：一、差分放大電路的工作原理：Rb1= Rb2 = Rb, Rc1= Rc2 = Rc, 1= 2 = , hie1= hie2 = hie, IbQ1= IbQ2, IcQ1= IcQ2, Ube1= Ube2, Uc1= Uc2,靜態(tài)參數(shù)一致：靜態(tài)參數(shù)一致：雙端輸出時(shí)：靜態(tài)輸出為雙端輸出時(shí)：靜態(tài)輸出為 0（抑制零點(diǎn)漂移）（抑制零點(diǎn)漂移）抑制零漂的工作原理抑制零漂的工作原理 靜態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)為零，靜態(tài)時(shí)，輸入信號(hào)為零，即將輸入端短接。由于兩管特即將輸入端短接。由于兩管特性相同，所以當(dāng)溫度或其他外性相同，所以當(dāng)溫度或其他外界條件發(fā)生變化時(shí)，兩

10、管的集界條件發(fā)生變化時(shí)，兩管的集電極電流電極電流ICQ1和和ICQ2的變化規(guī)的變化規(guī)律始終相同，結(jié)果使兩管的集律始終相同，結(jié)果使兩管的集電極電位電極電位UCQ1、UCQ2始終相等，始終相等，從而使從而使UOQ=UCQ1-UCQ20，因，因此消除了零點(diǎn)漂移。此消除了零點(diǎn)漂移。雙端輸入：雙端輸入：輸入信號(hào)接在兩個(gè)輸入端間。輸入信號(hào)接在兩個(gè)輸入端間。單端輸入：?jiǎn)味溯斎耄狠斎胄盘?hào)接在一個(gè)輸入端與地間，另一端接地。輸入信號(hào)接在一個(gè)輸入端與地間，另一端接地。雙端輸出（平衡輸出）：雙端輸出（平衡輸出）：輸出取自兩個(gè)集電極之間。輸出取自兩個(gè)集電極之間。單端輸出（不平衡輸出）：?jiǎn)味溯敵觯ú黄胶廨敵觯狠敵鋈∽砸?/p>

11、個(gè)集電極與地間。輸出取自一個(gè)集電極與地間。信號(hào)輸入方式信號(hào)輸入方式差放輸出方式差放輸出方式雙端輸入雙端輸出差放 差模信號(hào)：差模信號(hào)：是指在差放兩個(gè)輸入端接入是指在差放兩個(gè)輸入端接入兩個(gè)幅度相等、極性兩個(gè)幅度相等、極性 相反的信號(hào)，相反的信號(hào)，記為，記為，U Uid1 id1 、U Uid2 id2 U Uid1 id1 = - U= - Uid2 id2 = U= Uid id （二）對(duì)差模信號(hào)的放大作用（二）對(duì)差模信號(hào)的放大作用雙端輸入雙端輸出差放雙端輸入雙端輸出差放Ie1Ie2當(dāng)輸入差模信號(hào)時(shí)：（動(dòng)態(tài)）當(dāng)輸入差模信號(hào)時(shí)：（動(dòng)態(tài)）由于電路的對(duì)稱性有：由于電路的對(duì)稱性有：據(jù)此，可畫出差放在差模

12、輸入情況下的交流等效電路（如圖）據(jù)此，可畫出差放在差模輸入情況下的交流等效電路（如圖）故故RL的中點(diǎn)呈地電位，即等的中點(diǎn)呈地電位，即等效為每管外接負(fù)載為效為每管外接負(fù)載為RL/2。 又因?yàn)椋河忠驗(yàn)椋篣c1= -Uc2Ie1= -Ie2 ；故故 URe=0（交流接地）（交流接地）Uc1Uc2+-URe雙端輸入雙端輸出時(shí)：雙端輸入雙端輸出時(shí)：iebLfeidcididcchRRhUUUUUU12121Ud22A)(22iebidididhRIUR雙端輸出時(shí)，雙端輸出時(shí)，Rod =2Rc/(2 /hoe) 2Rc； (當(dāng)當(dāng)1/ hoe Rc時(shí)時(shí))1. 差模電壓增益差模電壓增益Aud： 2. 差模輸入

13、電阻差模輸入電阻 Rid：3. 差模輸出電阻差模輸出電阻Rod：由差模輸入等效電路可求得由差模輸入等效電路可求得:)2/(LcLRRR其中其中與單邊電路的與單邊電路的增益相同增益相同共模信號(hào)：共模信號(hào)：是指在差放兩個(gè)輸入端接入兩個(gè)是指在差放兩個(gè)輸入端接入兩個(gè)幅度相等、極性相同幅度相等、極性相同的信號(hào)。的信號(hào)。記為：記為：Uic1 .Uic2 ； Uic1 = Uic2 = Uic （三）對(duì)共模信號(hào)的抑制作用（三）對(duì)共模信號(hào)的抑制作用在共模信號(hào)下在共模信號(hào)下:Ie=Ie1+Ie2=2Ie1=2Ie2URe=2Ie1Re=2Ie2Re交流通路中等效為每個(gè)管子發(fā)交流通路中等效為每個(gè)管子發(fā)射極接入一射

14、極接入一 個(gè)個(gè)2Re的電阻。的電阻。其等效電路如圖所示。其等效電路如圖所示。021icococicocUcUUUUUAefeiebcfeicocicocUcRhhRRhUUUUA2)1 ()(21單ecUcRRA2)(單1 、共模電壓增益、共模電壓增益Auc雙端輸出時(shí)，由于電路對(duì)稱，雙端輸出時(shí)，由于電路對(duì)稱，單端輸出時(shí)單端輸出時(shí):當(dāng)（當(dāng)（1+hfe）2Re（Rb+hie）時(shí)，）時(shí)，共模輸入等效電路共模輸入等效電路可見(jiàn)：可見(jiàn)：Ree越大共模增益越小。越大共模增益越小。與單邊電路的與單邊電路的增益相同增益相同單端輸入時(shí)，單端輸入時(shí)，雙端輸入時(shí)雙端輸入時(shí)，efeiebicicicRhhRIUR2)1

15、 ()(11單2/2)1 ()(21efeiebicicicicRhhRIIRR定義：定義：差放的差模增益差放的差模增益與共模增益之比值的絕對(duì)值與共模增益之比值的絕對(duì)值即即 CMMR=|AUd/AUc|或或 CMMR（dB）=20lg |AUd/AUc| 2、共模輸入電阻3、共模抑制比CMRR單端輸出時(shí)單端輸出時(shí) CMMR（單）單）= |AUd(單單)/AUc(單單)|雙端輸出時(shí)，雙端輸出時(shí)， CMMR可以認(rèn)為等于無(wú)窮大可以認(rèn)為等于無(wú)窮大結(jié)論：結(jié)論：差放對(duì)共模信號(hào)的抑制作用有重要的意義：差放對(duì)共模信號(hào)的抑制作用有重要的意義：1.對(duì)電源擾動(dòng)、及溫度變化，在直接耦合放大電路中被逐對(duì)電源擾動(dòng)、及溫度

16、變化，在直接耦合放大電路中被逐級(jí)放大，從而引起較大輸出誤差。級(jí)放大，從而引起較大輸出誤差。(零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移)2.對(duì)差放電路這些現(xiàn)象會(huì)引起兩管同時(shí)產(chǎn)生同樣的漂移，對(duì)差放電路這些現(xiàn)象會(huì)引起兩管同時(shí)產(chǎn)生同樣的漂移，這種大小相等、極性相同的漂移電壓就是這種大小相等、極性相同的漂移電壓就是共模電壓共模電壓。3.差放電路是利用電路對(duì)稱的特點(diǎn)，將一個(gè)管子產(chǎn)生的漂差放電路是利用電路對(duì)稱的特點(diǎn)，將一個(gè)管子產(chǎn)生的漂移用來(lái)補(bǔ)償另一只管子產(chǎn)生的漂移，從而抑制漂移。移用來(lái)補(bǔ)償另一只管子產(chǎn)生的漂移，從而抑制漂移。4.這種對(duì)稱性在集成工藝中較易實(shí)現(xiàn)。因此，集成電路中這種對(duì)稱性在集成工藝中較易實(shí)現(xiàn)。因此，集成電路中廣泛使用

17、差分電路。廣泛使用差分電路。輸入輸入U(xiǎn) Ui1i1, , U Ui2 i2 可寫為：可寫為：U Ui1i1=(U=(Uic1ic1 + U + Uid1id1) )U Ui2i2=(U=(Uic2ic2 + U + Uid2id2) )若輸入為一對(duì)任意數(shù)值和極性若輸入為一對(duì)任意數(shù)值和極性的信號(hào)，則可分解為：的信號(hào)，則可分解為：一對(duì)差模信號(hào)和一對(duì)共模信號(hào)一對(duì)差模信號(hào)和一對(duì)共模信號(hào)（四）對(duì)任意輸入信號(hào)的分析（四）對(duì)任意輸入信號(hào)的分析典型差放電路典型差放電路分解任意輸入信號(hào)的一般公式為：分解任意輸入信號(hào)的一般公式為：U Uic1ic1 = U = Uic2ic2 =(U =(Ui1 i1 +U+Ui

18、2i2)/2)/2U Uid1id1 =- U =- Uid2id2 =(U =(Ui1i1 - U - Ui2i2)/2)/2例題：例題：圖示電路參數(shù)及圖示電路參數(shù)及Ui1 、 Ui2為已知；求輸入的差模電壓和為已知；求輸入的差模電壓和共模電壓共模電壓;雙端輸出的差模電壓和共模電壓。雙端輸出的差模電壓和共模電壓。典型差放電路典型差放電路解：解：1.靜態(tài)計(jì)算：靜態(tài)計(jì)算：(Ui=0)RbIbQ +Ube +(1+) IbQRW /2+2Re-Ec =0解得： IbQ =4.37AIcQ = IbQ =0.26mAhie = rbb+ (1 + hfe )26/ IcQ =6.2k2.差、共模輸入

19、電壓差、共模輸入電壓Uid1、Uid1 、UicUid1 =- Uid2 =(Ui1 - Ui2)/2=4mVUic1 = Uic2 =(Ui1 +Ui2)/2=1mV3.差模增益差模增益Aud和差模輸出電壓和差模輸出電壓Uod :（雙端輸出）（雙端輸出）312/)1(AUdWfeiebCfeRhhRRhmV248)U-U(AUAUid2id1UdidUdod4.共模輸出電壓共模輸出電壓Uoc :共模增益為：共模增益為：AUc=0(雙出雙出)共模輸出電壓為：共模輸出電壓為：Uoc=0(雙出雙出)（五）差放的輸入和輸出方式（五）差放的輸入和輸出方式雙端輸入、雙端輸出雙端輸入、雙端輸出（雙雙雙雙）

20、雙端輸入、單端輸出雙端輸入、單端輸出（雙單雙單）單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出（單雙單雙）單端輸入、單端輸出單端輸入、單端輸出（單單單單） 差模電壓增益差模電壓增益 Aud差模輸入電阻差模輸入電阻 Rid差模輸出電阻差模輸出電阻 Ric共模抑制比共模抑制比 CMRR 相當(dāng)于相當(dāng)于 Ui1= Ui , Ui2 = 0 , 則可分解為一對(duì)差模信號(hào)和一對(duì)則可分解為一對(duì)差模信號(hào)和一對(duì)共模信號(hào)。共模信號(hào)。1 1. .單端輸入方式：?jiǎn)味溯斎敕绞剑篿ebLfeUdhRRhA2/LcLRRR Uid1=-Uid2=(Ui1-Ui2)/2=Ui/2Uic1=Uic2=(Ui1-Ui2)/2=Ui/2與雙端

21、輸入相比較，效果與雙端輸入相比較，效果相同。即是說(shuō)：相同。即是說(shuō)：差放的增差放的增益與輸入方式無(wú)關(guān)。益與輸入方式無(wú)關(guān)。例如，對(duì)單入雙出差放，例如，對(duì)單入雙出差放，其增益為其增益為:021icococUcUUUA2.單端輸出方式單端輸出方式：)(2121)(212雙單UdiebLfeididodUdAhRRhUUUA(1)22feLLUcbiefeeeeh RRARhhRR)(2iebidhRR)/1/(oebodhRR)/(iebeefehRRhCMRR負(fù)載負(fù)載RL接在接在T1或或T2集電極到地之間，對(duì)地電壓相當(dāng)于雙端輸出集電極到地之間，對(duì)地電壓相當(dāng)于雙端輸出電壓的一半。所以電壓的一半。所以L

22、cLRRR/其中恒流源電路優(yōu)點(diǎn)：恒流源電路優(yōu)點(diǎn)：低的直流內(nèi)阻，高的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻。低的直流內(nèi)阻，高的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻。二、恒流源差分放大電路二、恒流源差分放大電路由上述分析可知：由上述分析可知： Re 的接入可有效地抑制共模信號(hào)，對(duì)差模沒(méi)有影響。的接入可有效地抑制共模信號(hào)，對(duì)差模沒(méi)有影響。 Re越大、越大、CMRR越大，效果越好。越大，效果越好。但增加但增加Re受兩方面的限制：受兩方面的限制： 其一是集成工藝不宜制作大電阻；其一是集成工藝不宜制作大電阻； 其二是增加其二是增加Re就要提高電源就要提高電源Ee的電壓；的電壓；(靜態(tài)需要靜態(tài)需要) 即可以在不提高地條件下提供一個(gè)等效高阻即可以在不提高地條件下提供

23、一個(gè)等效高阻Re, 同時(shí)還可同時(shí)還可以提供穩(wěn)定偏流以提供穩(wěn)定偏流Ic3。 采用恒流源電路代替采用恒流源電路代替Re可以有效地解決上述問(wèn)題?？梢杂行У亟鉀Q上述問(wèn)題。223332RIURIUDbe忽略忽略T3基極電流，則基極電流，則)/()2(2121RRUEIIDe213,RRUUDbe)(2/(333恒定REIIec)1 (13333333RhRRhhFRRRiebfeoeoofo故可利用恒流源輸出等效高阻代替實(shí)體電阻故可利用恒流源輸出等效高阻代替實(shí)體電阻有源負(fù)載有源負(fù)載等效輸出電阻：等效輸出電阻：恒流源差放電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 恒流源電路分析如下：恒流源電路分析如下：第第8 8章章

24、功率放大電路功率放大電路8.1 功率放大電路概述功率放大電路概述8.2 乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路路8.3 甲乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路甲乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路 8.1 功率放大電路概述 功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。為了獲得大的輸出功率，必須使路。為了獲得大的輸出功率，必須使 輸出信號(hào)電壓大輸出信號(hào)電壓大； 輸出信號(hào)電流大輸出信號(hào)電流大； 放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配。電壓放大器與功率放大器的區(qū)別：電壓放大器與功率放大器的區(qū)別：1. 任務(wù)不同任務(wù)不同電壓放大電壓放大：

25、不失真地提高輸入信號(hào)的幅度，以驅(qū)動(dòng)后面的功：不失真地提高輸入信號(hào)的幅度，以驅(qū)動(dòng)后面的功率放大級(jí)，通常率放大級(jí)，通常工作在小信號(hào)狀態(tài)工作在小信號(hào)狀態(tài)。功率放大功率放大：信號(hào)不失真或輕度失真的條件下提高輸出功率，：信號(hào)不失真或輕度失真的條件下提高輸出功率，通常通常工作在大信號(hào)狀態(tài)工作在大信號(hào)狀態(tài)。2. 分析方法分析方法電壓放大：采用微變等效電路法和圖解法電壓放大：采用微變等效電路法和圖解法功率放大：圖解法功率放大：圖解法 實(shí)例實(shí)例典型的收音機(jī)電路典型的收音機(jī)電路變頻變頻低放低放中放中放功放功放Ic=0.5mAIc=2mAIc=20mAEc=6VPo=30mW電源供給的功率：電源供給的功率：PDC=

26、EcIc=120mW25%100%DCoPP轉(zhuǎn)換效率：轉(zhuǎn)換效率： 電源供給的能量大多數(shù)以管耗的形式消耗掉，通常功電源供給的能量大多數(shù)以管耗的形式消耗掉，通常功放電路中的工作管必須加散熱片。放電路中的工作管必須加散熱片。 功率放大電路中的一些特殊問(wèn)題功率放大電路中的一些特殊問(wèn)題1. 要求盡可能要求盡可能大的輸出功率大的輸出功率。管子工作在極限的工作狀態(tài)。管子工作在極限的工作狀態(tài)。2. 轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換效率 =負(fù)載得到的有用信號(hào)功率負(fù)載得到的有用信號(hào)功率Po電源供給的直流功率電源供給的直流功率PDC3. 非線性失真要小非線性失真要小 在大信號(hào)狀態(tài)工作必然引起失真的問(wèn)題，這就存在增在大信號(hào)狀態(tài)工作必然引

27、起失真的問(wèn)題，這就存在增大輸出功率和失真嚴(yán)重的矛盾，這就要求在電路結(jié)構(gòu)上進(jìn)大輸出功率和失真嚴(yán)重的矛盾，這就要求在電路結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，盡可能大的提高輸出功率，減小非線性失真。行改進(jìn)，盡可能大的提高輸出功率，減小非線性失真。4. 半導(dǎo)體三極管散熱的問(wèn)題半導(dǎo)體三極管散熱的問(wèn)題導(dǎo)通角：導(dǎo)通角： = 乙類：乙類： 導(dǎo)通角：導(dǎo)通角： 丙類：丙類： 導(dǎo)通角：導(dǎo)通角： 0.2 PomU(BR)CEO 2ECICM EC / RL5. 功率管的選擇功率管的選擇例例 已知：已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略忽略 UCE( (sat) ) 求求 Pom 以及此時(shí)的以及此時(shí)的 PDC、PC

28、1， 并選管。并選管。)W(36822422LCC2om RVP 解解 PDC= 2V2CC / RL= 2 242 / ( 8) = 45.9 (W)RLV1V2+VCC+ui +uo VEE)(21oDCC1PPP = 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W)W( 2 . 7362 . 0m1C PU(BR)CEO 48 VICM 24 / 8 = 3 (A)可選：可選：U(BR)CEO = 60 100 VICM = 5 APCM = 10 15 W甲類功放甲類功放乙類功放乙類功放oPL2/2REcL2cDC/2REP%25 ocmax4PPL2co2/ REP DCPL2c/ RE%5 . 87 ocmax4 . 0 PPocmax2 . 0PP單例：例：Po=1W甲類：甲類：Pcmax=4W大功率管大功率管必須加