第二章 放大與振蕩電路

上一頁下一頁返回結(jié)束第二章放大和振蕩電路章目錄第一節(jié)低頻電壓放大電路第二節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析第三節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定第四節(jié)多級阻容耦合放大電路第五節(jié)放大電路中的負反饋第二章放大和振蕩電路第六節(jié)功率放大器第七節(jié)正弦波振蕩器上一頁下一頁返回結(jié)束第二章放大和振蕩電路教學(xué)要求教學(xué)要求1.掌握晶體三極管共發(fā)射極基本放大電路的組成、工作原理及分析。2.掌握靜態(tài)工作點的估算及穩(wěn)定。3.了解多級阻容耦合放大電路的組成及工作原理。4.了解反饋的概念及類型，掌握正反饋和負反饋的判別方法；了解負反饋的四種基本形式及其對電路性能的影響。5.了解功率放大器的特點及實用的互補對稱功率放大電路的工作原理，了解集成功率放大器。6.了解振蕩器的基本知識。一、概念介紹三、共發(fā)射極放大電路的工作原理第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第一節(jié)低頻電壓放大電路二、共發(fā)射極放大電路的組成第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路三極管放大電路（也稱為放大器）就是將微弱的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩^強的電信號的電子電路。

一、概念介紹放大器的形式和種類很多，主要可以分為交流放大器和直流放大器兩種。按放大的對象來分，有電壓、電流和功率放大器等；按放大器的工作頻率來分，有低頻、中頻和高頻放大器等；按放大器中三極管的連接方式來分，有共射極、共基極和共集電極放大器等；按放大器的級數(shù)來分，有單級和多級放大器等。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路一、概念介紹（一）靜態(tài)和靜態(tài)工作點當放大器的交流輸入信號ui=0時，三極管的基極回路和集電極回路中只有直流通過，放大器這時的狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)時的基極電流、集電極電流和集射極電壓分別為IBQ、ICQ和UCEQ。通常將靜態(tài)時的基極電流IBQ稱為基極偏置電流，將ICQ和UCEQ的交點Q稱為放大器的靜態(tài)工作點。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路一、概念介紹圖a是一個不設(shè)靜態(tài)工作點的電路，因為電路中基極未加偏置電壓。圖c所示波形失真的最根本原因是三極管的發(fā)射結(jié)具有單向?qū)щ娦院腿龢O管輸入特性曲線的起始段是非線性的。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路一、概念介紹為了消除上述電路產(chǎn)生的嚴重失真，必須在放大器的靜態(tài)時設(shè)置一個合適的靜態(tài)工作點，即在三極管的基極回路里加一偏置電壓，為基極提供一個合適的偏置電流IBQ。

RB稱為基極偏置電阻。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路一、概念介紹圖b中，給基極加上一個較小的正弦交流信號，稱為放大電路的動態(tài)。從圖c可以知道，放大器可以不失真地把輸入信號加以放大。（二）動態(tài)第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路二、概念介紹為了便于說明問題，將本書電路中出現(xiàn)的多種交直流電量的符號列舉出來，如下表。名稱靜態(tài)值交流分量總電壓或總電流瞬時值有效值瞬時值基極電流IBibIbiB集電極電流ICicIciC發(fā)射極電流IEieIeiE集-射電壓UCEuceUceuCE基-射電壓UBEubeUbeube第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路二、共發(fā)射極放大電路的組成下圖所示是NPN型三極管組成的最基本的放大電路。整個電路分為輸入回路和輸出回路兩大部分。圖中發(fā)射極是輸入回路和輸出回路的公共端，故稱此電路為共發(fā)射極放大電路。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路二、共發(fā)射極放大電路的組成上述電路有兩個電源，實際應(yīng)用時都采用單電源供電，如圖a所示；此外，畫電路圖時往往省略電源的圖形符號，而用電源的極性和端電壓值來表示，如圖b所示。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路二、共發(fā)射極放大電路的組成放大電路中各元器件的作用1.三極管V具有電流放大作用，它使集電極電流隨基極電流作相應(yīng)的變化，是放大電路中的核心器件；2.基極偏置電阻RB的作用是為三極管的基極提供合適的偏置電流，并向發(fā)射結(jié)提供必需的正向偏置電壓；3.集電極電源通過集電極負載電阻RC給三極管的集電結(jié)加反向偏置，同時又通過基極偏置電阻RB給三極管的發(fā)射結(jié)加正向偏壓，使三極管處于放大狀態(tài)；第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路二、共發(fā)射極放大電路的組成4.集電極負載電阻RC的作用是把三極管的電流放大作用以電壓放大的形式表現(xiàn)出來，從而輸出一個比輸入電壓大得多的電壓；5.耦合電容C1和C2分別接在放大器的輸入端和輸出端。利用電容器“隔直通交”的特點，一方面可避免放大器的輸入端與信號源之間、輸出端與負載之間直流電的互相影響，使三極管的靜態(tài)工作不致因接入信號源和負載而發(fā)生影響；另一方面又要保證輸入和輸出信號暢通的進行傳輸。第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路（一）動態(tài)時，輸入信號的情況三、共發(fā)射極放大電路的工作原理輸入：第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路三、共發(fā)射極放大電路的工作原理輸出：（二）動態(tài)時，輸出信號的情況第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路三、共發(fā)射極放大電路的工作原理第二章放大和振蕩電路第1節(jié)低頻電壓放大電路結(jié)論三、共發(fā)射極放大電路的工作原理1.放大電路工作在動態(tài)時，uBE、iB、iC和uCE都是有兩個分量組成的，一個是直流分量，另一個是交流分量；2.在共發(fā)射極電路中，輸入信號ui和ib、ic是同相的，輸出電壓uo的波形幅度比輸入信號電壓ui的波形幅度大，兩者頻率相同，但相位相反，這也叫共發(fā)射極放大器的“反相”放大作用。一、直流通路和交流通路二、近似估算法第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第二節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析（一）直流通路一、直流通路和交流通路（二）交流通路直流通路就是放大電路的直流等效電路，如圖b所示。交流通路就是放大電路的交流等效電路，如圖c所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析（一）近似估算靜態(tài)工作點二、近似估算法近似估算靜態(tài)工作點用直流通路，由下圖的直流通路可知經(jīng)整理得到根據(jù)三極管的電流關(guān)系第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法忽略穿透電流ICEO時有：從集電極回路來看：經(jīng)整理后得到：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析設(shè)圖中單級小信號放大電路中，UCC=6V，RB=200kΩ，RC=2kΩ，β=50，試用近似估算法計算放大電路的靜態(tài)工作點。二、近似估算法基極偏置電流靜態(tài)集電極電流靜態(tài)集電極電壓解：舉例第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析（二）近似估算放大電路的輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)二、近似估算法1.輸入電阻和輸出電阻，如圖所示。輸入電阻：輸出電阻：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法2.輸入電阻和輸出電阻的估算（1）輸入電阻Ri，如圖所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法（2）輸出電阻Ro，如圖所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法3.放大器的電壓放大倍數(shù)Au放大器輸出電壓變化量（交流成分）uo（或有效值Uo）與輸入電壓變化量（交流成分）ui（或有效值Ui）之比，稱為電壓放大倍數(shù)，用Au來表示：或同理可得電流放大倍數(shù)Ai和功率放大倍數(shù)Ap：或或第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法分兩種情況考慮放大器的電壓放大倍數(shù)Au。（1）輸出端不帶負載交流通路如圖a所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法分兩種情況考慮放大器的電壓放大倍數(shù)Au。（2）輸出端帶負載RL如圖b所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析1.下圖中，若三極管β=50，IEQ=1.5mA，RC=1kΩ，試求：a）放大器的輸入電阻；b）放大器輸入端接入信號源us時（Us=3mV，Rs=0.5kΩ），輸入端信號電流和電壓的有效值；c）放大器的輸出電阻；d）輸出端接上負載RL（5kΩ）時，若放大電路的等效電動勢uo′為1V，輸出電流和電壓的有效值是多少？

二、近似估算法解：（1）畫出交流通路，如圖b所示。舉例第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法輸入電阻為：（2）畫出輸入端交流等效圖，根據(jù)全電路歐姆定律有：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法（3）輸出電阻（4）畫出輸出端交流等效圖第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析2.在圖示電路中，設(shè)RC=3kΩ，IEQ=2.6mA，三極管的電流放大系數(shù)為β=45，試求：a）輸出端不帶負載時的電壓放大倍數(shù)；b）輸出端帶負載電阻RL1=6kΩ時的電壓放大倍數(shù)；c）輸出端帶負載電阻RL2=3kΩ時的電壓放大倍數(shù)。

二、近似估算法（1）三極管自身輸入電阻解：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析二、近似估算法（2）（3）由上面討論三種情況可見，放大器不帶負載時的電壓放大倍數(shù)最大，帶了負載后的電壓放大倍數(shù)就下降，而且負載電阻越小，電壓放大倍數(shù)下降的越多。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析（一）靜態(tài)時圖解分析三、圖解分析法放大電路如圖a所示。靜態(tài)分析只利用其直流通路，見圖b。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法畫出直流負載線如圖a所示。在集電極回路中，直流電壓的關(guān)系為：直線MN的斜率為：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法在直流通路的基極回路中，直流電壓關(guān)系式為：對于給定的UCC和RB來說，基極偏置電流為：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法經(jīng)過分析，放大器的靜態(tài)工作點既要在MN直線上，又要在IBQ=30μA對應(yīng)的那條輸出特性曲線上，那么，滿足上述要求的點只能是MN直線和IBQ=30μA對應(yīng)的輸出特性曲線的交點Q，如圖所示。Q點為放大器的靜態(tài)工作點，由Q點的坐標可以得到ICQ及UCEQ。由于三極管的輸出特性曲線為一簇曲線，靜態(tài)工作點的位置就可能不同，如圖中的Q`所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析電路如圖所示，三極管的輸出特性曲線如下頁圖所示。a）試在輸出特性曲線上畫出直流負載線，并確定靜態(tài)工作點；b）若將集電極負載電阻RC改為

2.5kΩ，其他保持不變，則直流負載線和靜態(tài)工作點的情況如何？三、圖解分析法解：舉例（1）第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法令UCE=0，得：（定出N點）令I(lǐng)C=0，得：（定出M1點）連接M1N點即為直流負載線。確定靜態(tài)工作點Q：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法（2）當RC=2.5kΩ時由此可以確定放大器的靜態(tài)工作點Q。同時由圖可得當UCE=0時，IC=8mA；IC=0時，UCE=20V。作出直流負載線M1N1，

IBQ仍為40μA，故此時靜態(tài)工作點為QC。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法（1）當電源電壓一定時，靜態(tài)工作點Q在直流負載線上的位置取決于靜態(tài)基極偏置電流IBQ，而IBQ由基極偏置電阻RB決定。（2）當其他條件不變時，集電極負載電阻RC減小，N點（UCC/RC）上移，靜態(tài)工作點從原來的Q點右移至QC點；反之，若RC增大，則N點下移，靜態(tài)工作點Q左移。從上例分析可知此外，若其他條件不變，僅改變電源電壓UCC時，則直流負載線將向右（或左）平移。如當UCC=15V時，直流負載線如圖中M2N2所示。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析（二）動態(tài)時的圖解分析三、圖解分析法當放大器輸入一個正弦交流信號電壓時，放大電路的工作狀態(tài)稱為動態(tài)。1.不帶負載時的動態(tài)分析結(jié)合上例的電路，首先分析動態(tài)時放大器輸入回路的情況。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法再分析動態(tài)時放大器輸出回路的情況。分別從Q、Q2向uCE軸作垂線，可以得到放大器的電壓放大倍數(shù)為：第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法2.帶負載時的動態(tài)分析放大器的輸出端帶上負載后，放大器工作特性由交流負載線確定。交流負載線如圖所示。從波形圖上也可以直接看出：放大器的輸出端帶上負載后，輸出電壓降低，電壓放大倍數(shù)下降。RL越小，交流負載線越陡，電壓放大倍數(shù)下降越多。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法3.非線性失真對放大器來說不設(shè)靜態(tài)工作點會引起信號失真，如果設(shè)置了靜態(tài)工作點，但工作點位置不合適，同樣也會造成失真。靜態(tài)工作點Q的位置太高會引起飽和失真，太低則會引起截止失真。統(tǒng)稱為非線性失真。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析圖a為一單極交流電壓放大電路，圖中UCC=12V，RC=2kΩ，RL=2kΩ，UBEQ=0.7V，輸入信號電壓的幅值為50mV，三極管的輸入、輸出特性曲線如圖b、c所示。使用圖解法分析靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)。三、圖解分析法解：1.求靜態(tài)工作點。舉例第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法在圖b中描出UBEQ=0.7V的點，過此點作垂線交輸入特性曲線于Q點。過Q點作橫坐標軸的平行線交iB軸，得靜態(tài)基極偏置電流IBQ=150μA。當Uim=0.05V時，UBEm=0.7+0.05=0.75V，UBEmin=0.7-0.05=0.65V，在uBE軸上描出這兩點，并通過這兩點分別向uBE軸作垂線，交輸入特性曲線于Q`和Q``。通過Q`和Q``分別作uBE軸的平行線，并與iB軸相交，即可得基極電流最大值為200μA，最小值為100μA。第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法然后，在圖c所示輸出特性曲線上作直流負載線MN，N點為UCC/RC=6mA，M點即UCE=12V，連接MN即為直流負載線。MN與IBQ為150μA時的輸出特性曲線相交于Q點，有Q點可找出第二章放大和振蕩電路第2節(jié)共發(fā)射極放大電路的分析三、圖解分析法連線MD即為輔助線。過靜態(tài)工作點Q點作MD的平行線得交流負載線M`N`，M`N`是與輸出特性曲線簇中200μA100μA曲線交于Q`和Q``兩點，由Q`和Q``點找出相應(yīng)的集電極電壓uCE是4V和8V，集電極電壓的變化量ΔuCE=4V和輸入電壓的變化量Δui=0.1V，放大電路的電壓放大倍數(shù)為2.求電壓放大倍數(shù)作輔助線MD，D點為一、溫度對靜態(tài)工作點的影響二、分壓式偏置電路第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第三節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定三極管受溫度的影響很大，溫度每升高10oC，三極管的ICBO增大一倍，而ICEO=（1+β

）ICBO，可見ICEO受溫度影響更大。ICEO的增大將使整個特性曲線上移，Q點的位置也隨之上移，如圖所示。一、溫度對靜態(tài)工作點的影響第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、分壓式偏置電路為使工作點穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)法使在溫度變化時，保持ICQ穩(wěn)定不變?？刹捎萌鐖D所示的分壓式偏置電路。（一）電路的基本特點1.利用RB1和RB2的分壓固定三極管的基極電壓UBQ。在圖a中第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、分壓式偏置電路2.利用發(fā)射極電路中的電阻RE獲得發(fā)射極電壓UEQ來自動調(diào)節(jié)IEQ和IBQ，達到使ICQ保持不變的目的。在圖中：第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定（二）靜態(tài)工作點的近似估計二、分壓式偏置電路分壓式偏置電路中基極的電壓UBQ由偏置電阻RB1和RB2分壓決定。根據(jù)可求出第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、分壓式偏置電路在圖中這樣，就可根據(jù)IBQ、ICQ、UCEQ來確定電路的靜態(tài)工作點。即第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定（三）輸入電阻、輸出電阻和電壓放大倍數(shù)的近似估算二、分壓式偏置電路畫出分壓式偏置電路的交流通路，如圖所示。第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定在圖中，若RB2=2.4kΩ，RB1=7.6kΩ，RC=2kΩ，RL=4kΩ，RE=1kΩ，UCC=12V，三極管的β=60。試求（1）放大電路的靜態(tài)工作點；（2）放大電路的輸入電阻Ri、輸出電阻Ro及電壓放大倍數(shù)Au是多少？二、分壓式偏置電路解：舉例（1）估算靜態(tài)工作點第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、分壓式偏置電路故有第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定（2）估算輸入電阻Ri和輸出電阻Ro及電壓放大倍數(shù)Au二、分壓式偏置電路輸入回路中第二章放大和振蕩電路第3節(jié)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定二、分壓式偏置電路放大器輸出電阻放大器輸入電阻放大器電壓放大倍數(shù)一、兩級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第四節(jié)多級阻容耦合放大電路第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路在實際應(yīng)用中，需要放大的電信號往往是很弱的，一般為毫伏或微伏數(shù)量級。要把微弱的電信號放大到足以帶動負載，僅靠單級放大電路是不夠的，這是就需要采用多級放大電路，使電信號逐級連續(xù)放大到足夠大。多級放大電路由若干個單級放大器組成，如圖所示。一、兩級阻容耦合放大電路第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路其中前面幾級叫做前置放大級，以電壓放大為主，最后一級則是推動負載工作的功率放大器。放大器級與級之間的連接方式叫耦合，常見的耦合方式有阻容耦合、變壓器耦合和直接耦合三種。阻容耦合多用于低頻電壓放大器，變壓器耦合多用于高頻調(diào)諧放大器，直接耦合多用于直流放大器。無論采用何種耦合方式，都應(yīng)滿足以下幾個基本要求。一、兩級阻容耦合放大電路1.保持前級的電信號順利地傳輸?shù)胶蠹墶?.耦合電路對前、后級放大電路的靜態(tài)工作點沒有影響。3.電信號在傳輸過程中失真要小，傳輸效率要高。第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路

阻容耦合就是用電阻、電容把前后兩級放大電路連接起來，典型的兩級阻容耦合放大電路如圖所示。一、兩級阻容耦合放大電路第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算將圖a拆成兩部分，如圖b所示。這樣就可以應(yīng)用單級放大電路的有關(guān)公式來分析計算了。第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算圖a的交流通路如圖c所示。第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算推廣得到n級電壓放大器的電壓放大倍數(shù)為第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路在圖中，若兩個三極管的電流放大系數(shù)相同β1=β2=50，rbe1=1.2kΩ，rbe2=1kΩ，RC1=3.3kΩ，RC2=3.3kΩ，RL=5kΩ，RB11=33kΩ，RB21=10kΩ，RB21=33kΩ，RB22=10kΩ，試計算（1）各級電壓放大倍數(shù)；（2）總的電壓放大倍數(shù)。二、電壓放大倍數(shù)的計算舉例第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算（1）即可視為同理可得解：第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算各級電壓放大倍數(shù)（2）總的電壓放大倍數(shù)第二章放大和振蕩電路第4節(jié)多級阻容耦合放大電路二、電壓放大倍數(shù)的計算由上面討論可知，在一定條件下，兩級總的電壓放大倍數(shù)可近似看成與rbe2無關(guān)，只要知道了第一級的三極管輸入rbe1及最后一級放大電路的交流等效負載電阻R`L2以及各三極管的β值，就可以很方便的估算出總的電壓放大倍數(shù)。推廣到n級共發(fā)射極放大電路中去，有一、反饋的基本概念二、負反饋的四種基本形式第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第五節(jié)放大電路中的負反饋三、負反饋對放大電路性能的影響四、射極輸出器第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（一）反饋放大器的組成一、反饋的基本概念所謂反饋，就是將放大器的輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部送回到放大器的輸入端，并與輸入信號（電壓或電流）相合成的過程。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（二）反饋的類型一、反饋的基本概念（1）正反饋和負反饋反饋信號與輸入信號極性相同，使凈輸入信號增強的叫正反饋；反饋信號使凈輸入削弱的叫做負反饋。（2）直流反饋和交流反饋對直流量起反饋作用的叫直流反饋，對交流量起反饋作用的叫交流反饋。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋一、反饋的基本概念（3）電壓反饋和電流反饋根據(jù)反饋信號從放大器的輸出端取出方式的不同，可確定是電壓反饋還是電流反饋。如圖所示。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋一、反饋的基本概念（4）串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋根據(jù)反饋信號在放大器輸入端與輸入信號連接方式的不同，可確定是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。如圖所示。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（三）正反饋和負反饋的判別方法一、反饋的基本概念判別正反饋還是負反饋，通常采用所謂瞬時極性法。如果反饋到輸入端基極的信號極性和原來假設(shè)的輸入信號的極性相同，為正反饋；反之，則為負反饋。若反饋到輸入端發(fā)射極的信號極性和原來假設(shè)的輸入信號的極性相同，為負反饋；反之，則為正反饋。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋一、反饋的基本概念判別在圖a和b兩個電路中，反饋元件Rf引進的是哪一種反饋類型?舉例圖a中反饋信號uf取自放大電路輸出端，故為電壓反饋。圖b中反饋信號不是取自放大電路的輸出端，故為電流反饋。解：（1）首先判別是電壓反饋還是電流反饋。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋一、反饋的基本概念（2）其次判別是正反饋還是負反饋。根據(jù)瞬時極性法，假設(shè)三極管V和V1基極原來信號為（+），如圖中所標，圖a和b均為負反饋。（3）最后判別是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。圖a中反饋信號加到三極管發(fā)射極，故為串聯(lián)反饋。圖b中反饋信號加到三極管基極，故為并聯(lián)反饋。所以在圖a中Rf引進的是電壓串聯(lián)負反饋，圖b中Rf引進的是電流并聯(lián)負反饋。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（一）電壓并聯(lián)負反饋二、負反饋的四種基本形式圖示是具有電壓并聯(lián)負反饋形式的放大電路。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋二、負反饋的四種基本形式（二）電壓串聯(lián)負反饋圖示是具有電壓串聯(lián)負反饋形式的放大電路。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（三）電流并聯(lián)負反饋二、負反饋的四種基本形式圖示是具有電流并聯(lián)負反饋形式的放大電路。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋二、負反饋的四種基本形式（四）電流串聯(lián)負反饋圖示是具有電流串聯(lián)負反饋形式的放大電路。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（一）負反饋使放大倍數(shù)降低三、負反饋對放大電路性能的影響（二）負反饋提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋三、負反饋對放大電路性能的影響（三）負反饋使非線性失真減小第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋（四）負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響三、負反饋對放大電路性能的影響1.輸入電阻輸入電阻變化主要取決于反饋信號在輸入端的連接方式：串聯(lián)反饋使輸入電阻增大，并聯(lián)反饋使輸入電阻減小。它與輸出端取出反饋信號的方式無關(guān)。如圖所示。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋三、負反饋對放大電路性能的影響2.輸出電阻表2-2負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響輸出電阻的變化主要取決于反饋信號在輸入端的提取方式：電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋使輸出電阻減增大。它與反饋信號在輸入端的合成方式無關(guān)。反饋類型輸入電阻輸出電阻電壓并聯(lián)負反饋減小減小電壓串聯(lián)負反饋增大減小電流并聯(lián)負反饋減小增大電流串聯(lián)負反饋增大增大第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋圖示是一個常用的具有電壓串聯(lián)負反饋的放大電路。由于輸出信號是從發(fā)射極取出的，故稱為射極輸出器。四、射極輸出器射極輸出器也稱為共集電極放大電路。射極輸出器是電壓串聯(lián)負反饋放大器。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋四、射極輸出器射極輸出器的特點1.反饋系數(shù)為1。2.電壓放大倍數(shù)近似1。3.輸出電壓和輸入電壓同相。4.輸入電阻大、輸出電阻小。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋四、射極輸出器射極輸出器的應(yīng)用1.用作多級放大器的輸入級，可以提高輸入電阻。2.用作多級放大器的輸出級，可以提高帶負載的能力。3.用作阻抗變換器，它的輸入電阻大對前級影響??；它的輸出電阻小對后級影響也小。第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋四、射極輸出器如圖a所示，RB=120kΩ，RE=2kΩ，RL=1.6kΩ，UCC=12V，β=60，試求：（1）電路的靜態(tài)工作點；（2）輸入電阻和輸出電阻。舉例第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋四、射極輸出器（1）根據(jù)圖b所示，靜態(tài)時的基極電流為：解：第二章放大和振蕩電路第5節(jié)放大電路中的負反饋四、射極輸出器（2）求輸入電阻和輸出電阻若考慮RB作用，輸入電阻為：若不考慮信號源內(nèi)阻RS，輸出電阻為：一、功率放大器的技術(shù)要求二、功率放大器的分類第二章放大和振蕩電路節(jié)目錄第六節(jié)功率放大器三、互補對稱功率放大電路四、集成功率放大器第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器（一）具有足夠大的輸出功率一、功率放大器的技術(shù)要求為了得到足夠大的功率輸出，應(yīng)使功率放大器的集電極電流和電壓變化的幅度盡可能大。分析功率放大器時不能用近似估算法，只能用圖解法。（二）效率要高（三）非線性失真要?。ㄋ模┕β使艿纳釂栴}要解決好第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器（一）甲類工作狀態(tài)二、功率放大器的分類甲類工作狀態(tài)是指功率放大器的靜態(tài)工作點設(shè)置在特性曲線的放大區(qū)，負載線中點的狀態(tài)。（二）乙類工作狀態(tài)為了減小功放管靜態(tài)時的損耗，就要降低靜態(tài)工作點。將工作點設(shè)置在IB=0的那條輸出特性曲線上，靜態(tài)時功放管的IC約等于零，這就是乙類工作狀態(tài)。（三）甲乙類工作狀態(tài)將功率放大器的靜態(tài)工作點設(shè)置在接近截止區(qū)而仍在放大區(qū)內(nèi)，就是使IC稍大于零。這樣，保持了乙類工作狀態(tài)下效率高的特點，同時也可以減小非線性失真。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器（一）雙電源的互補對稱功率放大電路（OCL電路）三、互補對稱功率放大電路所謂“互補”是指利用NPN型管和PNP型管的導(dǎo)電極性相反，讓它們在電路中交替工作的一種方式。圖示是由NPN型管和PNP型管組成的射極輸出器，每個管只有半個周期導(dǎo)通。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器三、互補對稱功率放大電路圖示電路是由上頁圖a和b兩電路合起來的，可在輸入信號的整個周期內(nèi)導(dǎo)通，這樣的電路稱為乙類互補對稱功率放大電路，又稱OCL電路。OCL電路雖然電壓放大倍數(shù)近似為1，但它具有電流放大作用和功率放大作用，射極輸出器輸出電阻低，帶負載能力強。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器OCL電路也存在著缺點：一是要利用雙電源供電，二是存在著所謂交越失真。三、互補對稱功率放大電路交越失真如圖所示。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器三、互補對稱功率放大電路要克服交越失真，應(yīng)讓放大器工作在甲乙類狀態(tài)。圖示為甲乙類互補對稱功率放大電路。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器（二）單電源的互補對稱功率放大電路（OTL電路）三、互補對稱功率放大電路圖示是典型的OTL功率放大電路，V1和V2的導(dǎo)電極性相反，但它們的特性參數(shù)相同。由于V1和V2工作在乙類狀態(tài)，故也存在交越失真。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器（二）單電源的互補對稱功率放大電路（OTL電路）三、互補對稱功率放大電路為了克服交越失真，可為V1和V2的基極提供一定的偏置電壓，使V1和V2處于弱導(dǎo)通狀態(tài)，具體電路如圖所示（甲乙類互補對稱OTL電路）。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器

集成功率放大器是將整個功率放大電路的各個元件都制作在同一塊半導(dǎo)體芯片上，一些容量大的電容器和功率大的電阻可以通過引出腳外接。四、集成功率放大器目前音響設(shè)備中廣泛使用的TDA2030音頻集成功率放大器的外形及管腳如圖所示。第二章放大和振蕩電路第6節(jié)功率放大器下圖是TDA2030接成OCL電路時的典型應(yīng)用電路。四、集成功率放大器一、LC振蕩器二、RC振蕩器第二章放大和振蕩電路節(jié)目