北大-模擬電子技術課件-第2章交流放大電路

2.7.1功率放大電路的三種工作狀態(tài)tuCEiCiCIB=0Q00(3)乙類工作狀態(tài)(1)甲類工作狀態(tài)

(2)甲乙類工作狀態(tài)tuCEiCiC00Q

IB=0uCEiCiCQ0t

0IB=0第2章2.7ttuiiL002.7.2

互補對稱功率放大電路1.無輸出電容的互補對稱功率放大電路(OCL電路)iLEc1Ec2RLic2ic1ui(1)

原理電路T1T2在ui正半周,T1導通,T2截止,T1的集電極電流ic1流過負載RL在ui負半周,T1截止,T2導通,T2的集電極電流ic2流過負載RL第2章2.7交越失真iBiB1iB2uBE2ott交越失真的產生ot1o

t1t2

t4t2

t3t3t4由于三極管T1

、T2沒有靜態(tài)偏壓，在發(fā)射結電壓小于死區(qū)電壓時，產生交越失真。uBE1第2章2.7uBE2uBE1+

Vcc1–Vcc2uoT1T2RLB1B2ui(2)

設置靜態(tài)偏置消除交越失真偏置電路由二極管D1

、D2電阻R1

、R2和電位器RP組成。R1RPD1D2R2第2章2.7iC2iC1+VCCRB1RCCC3T3RLuiRB2RE+CE++UCB1T1B2

T2E1E2uC32.有輸出電容的互補對稱功率放大電路(1)

原理電路為了保證負載電流正負半周對稱，在靜態(tài)時，必須通過調節(jié)T3的靜態(tài)工作點，使電容C上的電壓UC等于VCC/2。iL第2章2.7電路中各點的靜態(tài)值為VB1=

VB2

=

VC3

=

VCC

/2VE1=

VE2

=

UC=

VCC

/2在ui負半周,T1導通,T2截止,T1的集電極電流iC1流過負載RL

。在ui正半周,T1截止,T2導通，這時輸出電容C起直流電源的作用，T2的集電極電流iC2流過負載RL

。第2章2.7VCCRB1RCCC3T3RLuiRB2RE+CE++UCiC2B1T1B2

T2E1E2uC3iLiC1tiLttuiuC3ooUC3電路中各點波形為在ui正半周,T1截止,T2導通，T2的集電極電流iC2流過負載RL

。在ui負半周,T1導通,T2截止,T1的集電極電流iC1流過負載RL

。第2章2.7o

iC2iC1+VCCB1C1RLuoRB2RE+CE+C+D1D2T3B1T1T2uiIC3R*R12R*R3R4AB2(2)

靜態(tài)工作點的設置和穩(wěn)定第2章2.7T1ic1T2ie=ie2ib=ib1ie1=ib2icic2icibie(a)復合管的等效電流放大系數(shù)為(3)

復合管(a)T1為NPN型小功率管

T2為NPN型大功率管復合管為NPN型第2章2.7ib

=

ic

~~

1

2T1ib=ib1ic1=ib2ieic2icibT2ic=ie2(b)ie1(b)

T1為PNP型小功率管

T2為NPN型大功率管復合管為PNP型復合管的等效電流放大系數(shù)仍為ibie

=

ic

≈

1

2第2章2.72.7.3

集成功率放大電路簡介增益設定8

7

6

5LM3861

2

3

4增益設定旁輸出反相輸入同相輸入地路+VccLM386的功能說明電源電壓范圍為4

—12V1和8腳是電壓增益設定端，當1、8之間開路時，電壓放大

倍數(shù)最小，為20（即電壓增益為26dB）；若在1、8之間接一個10

μF的電容,電壓放大倍數(shù)最大,為200(46dB）;若將電阻R與10μF的電容串聯(lián)后接在1、8之間,當改變R值時,可使電壓放大倍數(shù)在20—200之間改變。7腳是旁路端，用于外接紋波旁路電容，以提高紋波抑制能力。第2章2.7145678LM3862

3RP10k輸入C+R10μF1.2kC410μFC3+Vcc0.1μF++250μFC1C20.05μFR110揚聲器2.

LM386的典型應用電路該電路采用同相輸入方式,R=1.2k

，電壓放大倍數(shù)等于50。第2章2.72.8

場效應管放大電路2.8.1

絕緣柵場效應管場效應管是電壓控制器件，工作時不從信號源索取電流結型場效應管場效應管絕緣柵型場效應管耗盡型絕緣柵型場效應管增強型耗盡型：N溝道耗盡型，P溝道耗盡型增強型：N溝道增強型，P溝道增強型SiO2結構示意圖1

N溝道增強型絕緣柵場效應管P型硅襯底柵極G源極S

漏極D襯底引線BN+N+DGS符號第1章1.6ID

/mA1236UGS

/V0

UGs2(th)4轉移特性IDB開啟電壓UGs(th)為正值結構示意圖2

N溝道耗盡型絕緣柵場效應管源極S

柵極G

漏極D襯底引線B耗盡層P型硅襯底N+N+正離子N型溝道SiO2DBSG第1章1.6轉移特性123012–3

–2

–1UGs(off)符號ID

/mA夾斷電壓UGs(0FF)為負值3.P溝道增強型絕緣柵場效應管開啟電壓UGS(th)為負值，UGS<UGS(th)時導通。SGDB符號ID

/mA0UGS(th)轉移特性4.P溝道耗盡型絕緣柵場效應管DBSG符號0ID

/mAUGS(off)轉移特性夾斷電壓UGS(off)為GS正值，

U

<UGS(off)時導通。第1章1.61.絕緣柵場效應管的主要參數(shù)開啟電壓UGS(th)指在一定的UDS下，開始出現(xiàn)漏極電流所需的柵源電壓。它是增強型MOS管的參數(shù)，NMOS為正，PMOS為負2.夾斷電壓

UGS(off)指在一定的UDS下，使漏極電流近似等于零時所需的柵源電壓。是耗盡型MOS管的參數(shù)，NMOS管是負值，

PMOS管是正值。直流輸入電阻

RGS（DC）在UDS

=0時，柵源電壓與柵極電流的比值，其值很高。低頻跨導

gmUDS為常數(shù)時，漏極電流的微變量與引起這個變化的柵源電壓的微變量之比稱為跨導,即第1章1.6gm=ID

/

UGSUGS=常數(shù)跨導是衡量場效應管柵源電壓對漏極電流控制能力的一個重要參數(shù)。另外，漏源極間的擊穿電壓U(BR)DS、柵源極間的擊穿電壓U(BR)GS以及漏極最大耗散功率PDM是管子的極限參數(shù)，使用時不可超過。第1章1.62.8

場效應管放大電路2.8.2

場效應管共源極放大電路+VDDRDCSC1

++uiRG1RGGDRG2VG

=VDD

RG1

+

RG21.

靜態(tài)分析UGS

=

VG

–

VS

RG2

=VDDRG1

+

RG2–ID

RSID

=VG–UGSRS當VG

>>UGS時,

VG

RSID

~分壓式自偏壓共源極放大電路

UDS

=VDD

–ID

(RD

+RS

)第2章2.8IDC2SD2.

動態(tài)分析(1)

場效應管的小信號簡化模型Gugsgmugsiduds第2章2.8畫出分壓式自偏壓共源極放大電路的微變等效電路GDRDRLU?

oRG1

RG2SRGUgs·gmUgs·iU?第2章2.8+VDDRDC2CS+uiRG1RGC1

+GDIDRDRLUo?RG1

RG2畫出分壓式自偏壓共源極放大電路的微變等效電路G

DRGUgs·gm

Ugs·S(2)

電壓放大倍數(shù)

Uo?Ui?Au

=m–g

（RD//RL）?

=輸入電阻輸出電阻ri

=RG

+

RG1

//RG2ro

=

RDUi?第2章2.82.8.3

場效應管源極輸出器+VDDRLuoRG2RSC1+uiRG1RGSGD+

C2它是一個共漏極放大電路，靜態(tài)值的估算方法與共源極放大電路相同。動態(tài)分析：第2章2.8ri

=RG

+

RG1

//RG22、輸入電阻RLUo?RG1

RG2源極輸出器的微變等效電路GD1、電壓放大倍