放大電路分析基礎(chǔ)

放大電路分析基礎(chǔ)第1頁/共132頁6.1共發(fā)射極基本放大電路6.1.1放大電路的組成原理

(1）必須保證BJT工作在放大區(qū)

（2）必須保證信號的放大第2頁/共132頁T：放大元件TUBB：保證發(fā)射結(jié)正偏Rb：使輸入信號能加到三極管輸入端UCC：保證集電結(jié)反偏Rc：使電流變化轉(zhuǎn)換為電壓變化C1、C2：通交隔直，一般選大容量電解電容，對交流可視為短路第3頁/共132頁T第4頁/共132頁6.1.2放大電路的工作原理第5頁/共132頁第6頁/共132頁大第7頁/共132頁直流電流通過的電路——直流通路直流通路對于直流通路來說，電容可視為開路，電感可視為短路；6.1.3直流通路和交流通路1.直流通路第8頁/共132頁交流電流通過的電路——交流通路。交流通路

對于交流通路來說，電容可視為短路；電源對地的交流電壓為0，可視為對地短路。2.交流通路第9頁/共132頁動態(tài)分析：確定電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻R06.2共發(fā)射極放大電路的分析放大電路分析靜態(tài)分析：確定電路的靜態(tài)工作點Q(IBQ、ICQ、UCEQ)方法：圖解法和解析法方法：圖解法和微變等效電路法第10頁/共132頁6.2.1靜態(tài)分析1.解析法硅管UBEQ=(0.6~0.7)V鍺管UBEQ=(0.2~0.3)VICQ

=

IBQUCEQ=UCC–ICQ

RC靜態(tài)分析依據(jù)：直流通路。bceIBQICQUCEQT+UCC第11頁/共132頁2.圖解法在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方法確定放大電路的靜態(tài)工作點。a.先由輸入回路計算IBQ；bceIBQICQUCEQT+UCCb.由IBQ確定出一條輸出特性曲線；第12頁/共132頁uCE=UCC

-iCRcc.用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值ICQ、UCEQ。UCCQICQUCEQ直流負(fù)載線斜率UCCMN第13頁/共132頁

【例】圖示單管共射放大電路及特性曲線中，已知Rb=280k，Rc=3k

，集電極直流電源UCC=12V，試用圖解法確定靜態(tài)工作點。解：首先估算IBQ做直流負(fù)載線，確定Q

點根據(jù)uCE=UCC–iC

RciC=0，uCE=12V；uCE=0，iC=4mA.+UCC第14頁/共132頁0iB

=0μA20μA40μA60μA80μA134224681012MQ靜態(tài)工作點IBQ=40μA，ICQ=2mA，UCEQ=6V.uCE

/V由Q

點確定靜態(tài)值為：iC

/mA第15頁/共132頁3.圖解法分析電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響(1)Rb對Q點的影響OIBiCuCE

Q1Rb增大，Rb減小，Q點下移；Q點上移；Q2Q3（2）Rc對Q點的影響增大Rc，直流負(fù)載線斜率改變，則Q點向飽和區(qū)移近。OIBiCuCE

Q1Q2第16頁/共132頁OIBiCuCE

Q1（3）UCC對Q點的影響

升高UCC，直流負(fù)載線平行右移，動態(tài)工作范圍增大，但管子的動態(tài)功耗也增大。Q2（4）對Q點的影響OIBiCuCE

Q1Q2增大，ICQ增大，UCEQ減小，則Q點移近飽和區(qū)。第17頁/共132頁

6.2.2動態(tài)分析動態(tài)分析：確定電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。分析方法：圖解法和微變等效電路法。1.圖解法動態(tài)分析動態(tài)分析依據(jù)：交流通路交流負(fù)載線OIBiC

/mAuCE

/VQ靜態(tài)工作點第18頁/共132頁動態(tài)工作情況圖解分析0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE第19頁/共132頁交流負(fù)載線直流負(fù)載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC電壓放大倍數(shù)第20頁/共132頁2.圖解法分析放大電路的非線性失真

非線性失真：由于三極管進(jìn)入非線性區(qū)造成的輸出波形的失真，稱之為非線性失真。產(chǎn)生的原因：靜態(tài)工作點設(shè)置得不合適。靜態(tài)工作點設(shè)置過低產(chǎn)生的失真——截止失真靜態(tài)工作點設(shè)置過高產(chǎn)生的失真——飽和失真第21頁/共132頁a.靜態(tài)工作點Q設(shè)置過低ibui結(jié)論：iB波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ第22頁/共132頁uo=

uceOiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQQ點過低，引起的波形失真—截止失真第23頁/共132頁uo頂部失真消除方法：減小Rb，提高Q點——截止失真第24頁/共132頁OIB=0QtOO

tiCuCE/VuCE/ViC

/mAuo=

uceib(不失真)ICQUCEQb.靜態(tài)工作點Q設(shè)置過高Q點過高，引起

的波形失真—飽和失真第25頁/共132頁uo波形底部失真——飽和失真消除方法：增大Rb，降低Q點第26頁/共132頁

用示波器觀察NPN管共射單極放大器輸出電壓，得到下圖所示三種削波失真的波形，試分別寫出失真的類型。uoωtuoωtuoωt截止失真飽和失真輸入信號過大引起的削波失真思考題第27頁/共132頁動態(tài)分析：確定電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro根據(jù)微變等效電路確定。3.微變等效電路法分析動態(tài)ibuce+－ube+－icibube+－icuce+－線性電路第28頁/共132頁微變等效條件研究的對象僅僅是變化量信號的變化范圍很小

（1）三極管微變等效電路

1）三極管線性化條件當(dāng)輸入信號變化范圍很?。ㄎ⑿。r，三極管的特性曲線可近視看作為直線。因此，在小信號條件下，三極管可用線性電路等效替代，稱之為微變等效電路。第29頁/共132頁iBuBE晶體管的輸入特性曲線rbe：晶體管的輸入電阻。

在小信號的條件下，rbe是一常數(shù)。晶體管的輸入電路可用rbe等效代替。Q點附近的工作段近似地看成直線可認(rèn)為uBE與iB成正比QOiB

uBE

2）輸入回路的線性等效電路第30頁/共132頁對于小功率三極管：無特別說明，rbb′=300Ωibuce+－ube+－ibube+－rbe第31頁/共132頁3）輸出回路的線性等效電路a.近似水平，即iC

與uCE無關(guān)——電流源iBiBuCE

QiC

O由輸出特性曲線確定。輸出特性曲線特點：c.uce變化時會引起ic微小的變化——受控電流源具有一定內(nèi)阻rceb.iC

=

iB——受控電流源第32頁/共132頁4）三極管的微變等效電路icibrbeibibrce等效rbeibibbcerce很大，一般忽略。icube+－uce+－ube+－uce+－第33頁/共132頁（2）放大電路的微變等效電路將交流通路中的三極管用微變等效電路代替。交流通路RbRcRLuiuo+-+-第34頁/共132頁（3）利用微變等效電路計算動態(tài)參數(shù)特點：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。1）電壓放大倍數(shù)的計算－rbeRbRCRL++－第35頁/共132頁討論

1.當(dāng)IEQ

一定時，愈大則

rbe也愈大，選用值較大的三極管其Au

并不能按比例地提高；因：

2.當(dāng)值一定時，IEQ愈大則rbe

愈小，可以得到較大的Au

，這種方法比較有效。第36頁/共132頁源電壓放大倍數(shù)第37頁/共132頁2）輸入電阻Ri

一個放大器總是要從輸入信號源處或前一級的放大電路處取得電流的，所以，對于信號源(或前級放大電路)來說，放大器就相當(dāng)于一個負(fù)載電阻，這個負(fù)載電阻就是放大器的輸入電阻Ri。Ri——從放大器的輸入端兩端向右邊看進(jìn)去的等效電阻第38頁/共132頁－rbeRbRCRL++－第39頁/共132頁3）輸出電阻Ro

對于負(fù)載電阻RL或后一級的放大電路來說，放大器相當(dāng)于是一個有內(nèi)阻的信號源，這個內(nèi)阻就是放大器的輸出電阻Ro。Ro就是從放大器的輸出端向左邊看進(jìn)去的戴維南等效電阻。其定義為第40頁/共132頁Ro的測量：

測出空載時輸出電壓，再測出有載時輸出電壓。第41頁/共132頁－rbeRbRCRL++－rbeRbRCRL+－第42頁/共132頁（4）微變等效電路法的應(yīng)用例：接有發(fā)射極電阻的單管放大電路，計算電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻。C1RcRb+UCCC2RL+++VT+Re1）計算電壓放大倍數(shù)Aurbe

bcRcRLRb+Ree+引入發(fā)射極電阻后，降低了。第43頁/共132頁2)放大電路的輸入電阻引入Re后，輸入電阻增大了3)放大電路的輸出電阻rbe

bcRcRLRb+Ree+rbe

bcRcRLRb+Ree+第44頁/共132頁6.3工作點穩(wěn)定電路溫度對靜態(tài)工作點的影響

三極管是一種對溫度十分敏感的元件。溫度變化對管子參數(shù)的影響主要表現(xiàn)有：

1.UBE

改變。UBE

的溫度系數(shù)約為–2mV/C，即溫度每升高1C，UBE約下降2mV。

2.改變。溫度每升高1C，值約增加0.5%~1%，溫度系數(shù)分散性較大。3.ICBO改變。溫度每升高10C，ICBO大致將增加一倍，說明ICBQ

將隨溫度按指數(shù)規(guī)律上升。第45頁/共132頁溫度升高將導(dǎo)致IC

增大，Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C第46頁/共132頁靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路1.電路特點——分壓式偏置電路（1）UB

電位固定當(dāng)I1>>IB時C1RcRb1+UCCC2RL+++++CeuoRb2ReuiRcRb1+UCCRb2ReIBI1第47頁/共132頁（2）存在直流電流負(fù)反饋——電流負(fù)反饋式工作點穩(wěn)定電路UE=UB–UBERcRb1+UCCRb2ReIBI1T

ICIEUEUBE

(=UB–UE)IBIC第48頁/共132頁（3）穩(wěn)定條件RcRb1+UCCRb2ReIBI1

要保證UB基本穩(wěn)定，I1>>IB，則需要Rb1、Rb2

小一些，但這會使電阻消耗功率增大，且電路的輸入電阻降低。實際選用Rb1、Rb2

值。?。?/p>

I1=(5~10)IBUB=(5~10)UBE第49頁/共132頁說明：C1RcRb1+UCCC2RL+++++CeuoRb2Reui1.Re愈大，同樣的IE

產(chǎn)生的UE愈大，則溫度穩(wěn)定性愈好。但Re

增大，UE增大，要保持輸出量不變，必須增大UCC。2.接入Re

，電壓放大倍數(shù)將大大降低。在Re兩端并聯(lián)大電容Ce，交流電壓降可以忽略，則Au

基本無影響。

Ce——旁路電容第50頁/共132頁2.靜態(tài)分析RcRb1+UCCRb2ReIBI1第51頁/共132頁C1RcRb2+UCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiRcRb1+UCCRL++uiuoRb2Re3.動態(tài)分析rbe

ebcRcRL++Rb2Rb1第52頁/共132頁6.4其他類型放大電路三種基本接法共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)6.4.1共集電極放大電路C1Rb+UCCC2RL+Re++RS+1.電路結(jié)構(gòu)b——輸入端e——輸出端c——公共端第53頁/共132頁2.靜態(tài)分析C1Rb+UCCC2RL+Re++RS+~Rb+UCCRe第54頁/共132頁3.動態(tài)分析C1Rb+UCCC2RL+Re++RS+++__+rbebec_第55頁/共132頁（1）電壓放大倍數(shù)結(jié)論：電壓放大倍數(shù)恒小于1，而接近1，且輸出電壓與輸入電壓同相，又稱射極跟隨器。++__+rbebec_第56頁/共132頁（2）輸入電阻輸入電阻較大。Ri++__+rbebec_第57頁/共132頁（3）輸出電阻

輸出電阻低，故帶載能力比較強。++__+rbebec_+_rbebec第58頁/共132頁4.電路特點（1）輸入電阻高；（2）輸出電阻低；（3）電壓放大倍數(shù)<≈1，且輸出與輸入同相。第59頁/共132頁6.4.2共基極放大電路(a)原理電路UEE:保證發(fā)射結(jié)正偏

UCC:保證集電結(jié)反偏三極管工作在放大區(qū)(b)實際電路實際電路采用一個電源UCC，用Rb1、Rb2分壓提供基極正偏電壓。C1C2+++_+_ReUEEUCCRcRLVTC1C2UCCRb1Rb2+++++__ReCbRLRc第60頁/共132頁1.靜態(tài)工作點(IBQ,ICQ,UCEQ)+UCCRb1Rb2ReRc第61頁/共132頁2.動態(tài)分析由微變等效電路可得共基極放大電路具有電壓放大作用。電壓放大倍數(shù)與共射電路相等，但輸出與輸入信號同相位。+_+_Rerbebec1）電壓放大倍數(shù)第62頁/共132頁2）輸入電阻3）輸出電阻Ro=Rc+_+_Rerbebec第63頁/共132頁6.4.3三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于

1)大(十幾~一幾百)

小

大(幾十~一百以上)

大(幾十~一百以上)電路組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc第64頁/共132頁三種基本組態(tài)的比較

頻率響應(yīng)中(幾十千歐~幾百千歐)小(幾歐~幾十歐)中(幾十千歐~幾百千歐)RC小(幾歐

~幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐~幾千歐)

rbe組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)差較好好第65頁/共132頁6.6.1概述在實際應(yīng)用中，往往需要把微弱的毫伏或微伏級輸入信號放大到足夠大的輸出信號，例如，放大幾千倍、甚至幾萬倍，以推動負(fù)載工作。因為單級放大電路的放大倍數(shù)只有幾十~一百多倍，輸出的電壓和功率不大，所以需要采用多級放大電路。一般多級放大電路的框圖如下圖所示。6.6多級放大電路第66頁/共132頁三種耦合方式阻容耦合直接耦合變壓器耦合（1）阻容耦合C1RC1Rb1+VCCC2RL++VT1++Rc2Rb2C3VT2+第一級第二級1.多級放大電路的耦合方式第67頁/共132頁優(yōu)點：前、后級靜態(tài)工作點相互獨立；(2)選擇電容足夠大，可使前一級輸出信號幾乎不衰減地加到后一級，使信號得到充分利用。不足：(1)不適合傳送緩慢變化的信號；(2)無法實現(xiàn)線性集成電路。C1RC1Rb1+VCCC2RL++VT1++Rc2Rb2C3VT2+第68頁/共132頁（2）直接耦合Rc1Rb1+VCC+VT1+Rc2Rb2VT2優(yōu)點：(1)

可以放大交流和緩慢變化及直流信號；(2)

便于集成化。(1)各級靜態(tài)工作點互相影響；基極和集電極電位會隨著級數(shù)增加而上升；(2)零點漂移。缺點：第69頁/共132頁（3）變壓器耦合選擇恰當(dāng)?shù)淖儽龋稍谪?fù)載上得到盡可能大的輸出功率。第二級VT2、VT3組成推挽式放大電路，信號正負(fù)半周VT2、VT3

輪流導(dǎo)電。第70頁/共132頁優(yōu)點：(1)

能實現(xiàn)阻抗變換；(2)

靜態(tài)工作點互相獨立。缺點：(1)

變壓器笨重；(2)

無法集成化；(3)

直流和緩慢變化信號不能通過變壓器。第71頁/共132頁三種耦合方式的比較阻容耦合直接耦合變壓器耦合特點各級工作點互不影響；結(jié)構(gòu)簡單能放大緩慢變化的信號或直流成分的變化；適合集成化有阻抗變換作用；各級直流通路互相隔離。存在問題

不能反應(yīng)直流成分的變化，不適合集成化有零點漂移現(xiàn)象；各級工作點互相影響不能反應(yīng)直流成分的變化；不適合放大緩慢變化的信號；不適合集成化適合場合分立元件交流放大電路集成放大電路，直流放大電路低頻功率放大，調(diào)諧放大第72頁/共132頁2.多級放大電路前后級關(guān)系（1）前級是后級的信號源，后級是前級的負(fù)載。（2）前級輸出電阻相當(dāng)于后級信號源內(nèi)阻。（3）后級的輸入電阻是前級負(fù)載電阻。uo2′Ro2uoRi2ui2uiusuo1uo1′uo1Ro1前級后級第73頁/共132頁3.直接耦合放大電路中的零點漂移現(xiàn)象直接耦合時，輸入電壓為零，但輸出電壓離開零點，并緩慢地發(fā)生不規(guī)則變化的現(xiàn)象——零點漂移原因：放大器件的參數(shù)受溫度影響而使Q點不穩(wěn)定。所以有時也稱為溫度漂移

uOtOuItO第74頁/共132頁

零點漂移的危害：直接影響對輸入信號測量的準(zhǔn)確程度和分辨能力。嚴(yán)重時，可能淹沒有效信號電壓，無法分辨是有效信號電壓還是漂移電壓。放大電路級數(shù)愈多，放大倍數(shù)愈高，零點漂移問題愈嚴(yán)重。

一般用輸出漂移電壓折合到輸入端的等效漂移電壓作為衡量零點漂移的指標(biāo)。

衡量零點漂移的指標(biāo)：輸入端的等效漂移電壓

只有輸入端的等效漂移電壓比輸入信號小許多時，放大后的有用信號才能被很好地區(qū)分出來。抑制零點漂移是制作高質(zhì)量直接耦合放大電路的一個重要的問題。第75頁/共132頁6.6.2多級放大電路分析1.電壓放大倍數(shù)總電壓放大倍數(shù)等于各級電壓放大倍數(shù)的乘積，即其中，n

為多級放大電路的級數(shù)。電壓放大倍數(shù)增益（dB）多級注意：計算前級放大電路放大倍數(shù)時，要講后一級作為前一級的負(fù)載來考慮！第76頁/共132頁2.輸入電阻和輸出電阻

輸入電阻:輸入級的輸入電阻；輸出電阻:輸出級的輸出電阻。

具體計算時，有時它們不僅僅決定于本級參數(shù)，也與后級或前級的參數(shù)有關(guān)。

注意：（1）若輸入級是共集組態(tài)，計算輸入電阻時，要將后一級作為前一級的負(fù)載來考慮；

（2）若輸出級是共集組態(tài)，計算輸出電阻時，要將前一級作為后一級的信號源來考慮；第77頁/共132頁例題放大電路如圖所示。試求。已知=50。

解：第78頁/共132頁第79頁/共132頁

例10兩級阻容耦合放大電路，如圖所示。求：

(1)各級的靜態(tài)工作點；

(2)簡化微變等效電路；

(3)輸入電阻和輸出電阻；

(4)各級電壓放大倍數(shù)和兩級總的電壓放大倍數(shù)(設(shè)信號源s的內(nèi)阻Rs=0)。

(5)如果信號源內(nèi)阻Rs=100Ω，試問當(dāng)信號電壓

=1mV(有效值)時，放大電路的輸出電壓為多大?第80頁/共132頁第81頁/共132頁例：如圖電路，求（1）靜態(tài)工作點；（2）rbe（3）電壓放大倍數(shù)；（4）最大不失真輸出電壓；（5）若要使UCE=4V，求Rb1第82頁/共132頁解（1）（2）（4）（5）第83頁/共132頁6.7放大電路的頻率特性由于放大電路中存在電抗性元件，所以電路的放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)，這種關(guān)系稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。6.7.1頻率特性的基本概念1.頻率特性的概念頻率特性的表示方法：——幅頻特性——相頻特性第84頁/共132頁典型的單管共射放大電路的幅頻特性和相頻特性O(shè)ffLfHfBWAum0.707Aum-90o-180o-270of0低頻區(qū)中頻區(qū)高頻區(qū)第85頁/共132頁低頻區(qū)特點：（1）f↓→Au↓；（2）產(chǎn)生0～900附加相移。原因：耦合電容的存在。中頻區(qū)特點：（1）Au

不隨f變化；（2）沒有附加相移。高頻區(qū)特點：（1）f↑→Au↓；（2）產(chǎn)生0～-900附加相移。原因：級間電容和分布電容的存在。C1Rb+UCCC2Rc+++Rs++第86頁/共132頁

下限截止頻率fL：當(dāng)電壓放大倍數(shù)下降到0.707Au時所對應(yīng)的低頻頻率。

上限截止頻率fH：當(dāng)電壓放大倍數(shù)下降到0.707Au時所對應(yīng)的高頻頻率。

通頻帶fBW：上限頻率和下限頻率之間的頻率范圍稱為通頻帶。fBW=fH－fL

通頻帶fBW表征了放大電路能夠正常放大信號的頻率范圍，是放大電路重要性能指標(biāo)之一。fLfH第87頁/共132頁2.頻率失真

由于放大電路對不同頻率信號的放大倍數(shù)和相移不同產(chǎn)生的失真——頻率失真。幅頻失真和相頻失真是線性失真。頻率失真幅頻失真：放大電路對不同頻率信號的放大倍數(shù)不同產(chǎn)生的失真。相頻失真：放大電路對不同頻率信號的相移不同產(chǎn)生的失真。第88頁/共132頁頻率失真(a)幅頻失真(b)相頻失真第89頁/共132頁3.波特圖（對數(shù)幅頻特性）0ffLfHfBW-90o-180o-270of03dB第90頁/共132頁1.RC低通電路的頻率特性令則+_+_CR6.7.2

簡單RC電路的頻率特性第91頁/共132頁幅值：f=fH，f>>fH，f<<fH，相角：第92頁/共132頁低通電路的波特圖上限截止頻率3.1.4波特圖0.1fHfH

10fHf/Hz0-20-403dB-20dB/十倍頻程fH

10fH-45o5.71o5.71o-45o/十倍頻-90o0.1fH0f/Hz第93頁/共132頁+_+_CR2.RC高通電路的頻率特性第94頁/共132頁幅值：f>>fL,f=fL,f<<fL,第95頁/共132頁相角：下限截止頻率高通電路的波特圖5.71o-45o/十倍頻fL0.1fL

10fL45o90o0f誤差5.71o0.1fLfL

10fLf0-20-403dB20dB/十倍頻程第96頁/共132頁低頻電壓放大倍數(shù)C1Rb+UCCC2Rc+++Rs++單管共射放大電路頻率特性低頻時間常數(shù)為：下限(-3dB)截止頻率為：則第97頁/共132頁高頻時間常數(shù)：上限(-3dB)頻率截止為：高頻電壓放大倍數(shù)：可從器件手冊中查到；并且(估算，fT

要從器件手冊中查到)第98頁/共132頁0ffLfHfBW-90o-180o-270of03dB第99頁/共132頁6.7.3

三極管的頻率參數(shù)

在低頻和中頻段，;頻率升高時，值隨之下降，β

是f

的函數(shù)。f：為值下降至?xí)r的頻率。0：低頻共射電流放大系數(shù)；第100頁/共132頁fTf1f00.70701.共射截止頻率fβ——

值下降到0.707β0時的頻率。2.特征頻率fT

——

值下降為1時的頻率。f=fT

時，＝1，20lg=0f>fT

時，<1，三極管失去放大作用?？汕蟪觯篺T≈β0

f第101頁/共132頁3.共基截止頻率fαfα——值下降為0.7070時的頻率。三個頻率的關(guān)系：fT≈β0

f

，∴共基接法的頻率響應(yīng)比共射接法的頻率響應(yīng)好。第102頁/共132頁6.7.4多級放大電路的頻率響應(yīng)多級放大電路總的電壓放大倍數(shù)是各級的乘積。其對數(shù)幅頻特性為：多級放大電路總的相移為：第103頁/共132頁fL>fL1,

fH<fH1,因此，多級放大電路的通頻帶，總是比組成它的每一級的通頻帶要窄。fHfLfOfL1fH16dB3dB3dBfBW1fBW一級二級-270o-360ofL1fH1fO-540o-180o-450o-90o一級二級第104頁/共132頁在實際的多級放大電路中，當(dāng)各放大級的時間常數(shù)相差懸殊時，可取其主要作用的那一級作為估算的依據(jù)。第105頁/共132頁功率放大電路的作用

擴音系統(tǒng)功率放大電壓放大信號提取

用作放大電路的輸出級，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。執(zhí)行機構(gòu)6.8功率放大電路第106頁/共132頁（1）輸出功率要足夠大集電極正弦電壓的最大幅值集電極正弦電流的最大幅值（2）效率要高放大電路輸出功率直流電源提供的功率6.8.1功率放大電路概述1.功率放大電路的主要特點第107頁/共132頁

效率低，既浪費能源不經(jīng)濟，又會使功放管的結(jié)溫明顯升高，以至損壞管子。（3）非線性失真要小

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。

一般直接驅(qū)動負(fù)載，帶載能力要強。要解決的問題

提高效率

減小失真輸出大功率

管子的保護提高效率的途徑：

降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。第108頁/共132頁2.功率放大電路的分類1.按功放管工作狀態(tài)不同分為：甲類、乙類、甲乙類等。甲類：導(dǎo)通角

;在正弦交流信號的一個周期內(nèi)，三極管均導(dǎo)通，效率低，理想情況下。僅為50﹪。乙類：導(dǎo)通角；三極管在半個周期內(nèi)導(dǎo)通，效率可達(dá)78.5%。甲乙類：導(dǎo)通角，既可以減小功耗，又可以提高效率。第109頁/共132頁6.8.2雙電源互補對稱功率放大電路1.電路組成

由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負(fù)雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。2.工作原理

靜態(tài)時，兩個管子處于截止?fàn)顟B(tài)——乙類狀態(tài)。

ui>0時，T1導(dǎo)通，T2截止，io=ic1，uo=RLio=RLic1;ui<0時，T2導(dǎo)通，T1截止，io=-ic2，uo=RLio=-RLic2;

在輸入信號的正、負(fù)半周，兩管輪流導(dǎo)通，使負(fù)載得到一個完整的波形。第110頁/共132頁3.分析計算（1）輸出功率Pomax第111頁/共132頁（2）直流電源供給的功率PViVtiC1iC2流過每個電源的電流IV——流過直流電源的直流電流iV的平均值：當(dāng)Po=Pom,Ucem=UCC時：第112頁/共132頁（3）效率η當(dāng)Uom=UCC時，效率達(dá)到最大，其值為：第113頁/共132頁每個管子在半個周期內(nèi)的管耗（4）功放管的選擇①管耗PT當(dāng)時，PT達(dá)到最大值，此時

功率放大電路中，三極管工作在大信號狀態(tài)下，要防止三極管的工作點超出其安全工作區(qū)的范圍。選擇時必須使功放管不能超過它們的極限參數(shù)ICM、U(BR)CEO、PCM。第114頁/共132頁選管依據(jù)之一②集電極最大允許電流ICM選擇時：第115頁/共132頁③集電極最大允許反向電壓U(BR)CEO選擇時：UCE1+UEC2=2UCC當(dāng)T2導(dǎo)通時，T1截止，此時UEC2=∣UCES∣UCE1=2UCC-UEC2=2UCC-∣UCES∣≈2UCCU(BR)CEO>2UCC

實際選擇時要留有一定余量。此外，有些大功率三極管還必須根據(jù)手冊要求安裝規(guī)定尺寸的散熱片。U(BR)CEO>2UCC選擇依據(jù)第116頁/共132頁4.交越失真死區(qū)電壓解決方法：采用甲乙類互補對稱功率放大電路。產(chǎn)生的原因：靜態(tài)時，管子工作在乙類，靜態(tài)偏置電壓為0。第117頁/共132頁甲乙類互補對稱功率放大電路

R1、D1、D2為兩管提供一小的靜態(tài)偏置電壓，使得在輸入信號等于零時，管子微導(dǎo)通，以克服交越失真。tuI0tiC10tiC20tuO0第118頁/共132頁

由于D1、D2動態(tài)電阻很小，動態(tài)電壓可忽略不計，因此工作情況與乙類相同。各項指標(biāo)計算與乙類相同!第119頁/共132頁6.8.3單電源互補對稱功率放大電路（OTL）C的作用：儲存電能，代替負(fù)電源。

工作原理

靜態(tài)時，電源通過T1向C充電，調(diào)整參數(shù)使得三極管發(fā)射極電位：則D1、D2——提供靜態(tài)偏置電壓工作在甲乙類狀態(tài)

每個管子工作時的電源電壓均為UCC/2，為保證工作時，電容電壓始終保持UCC/2，要選擇大容量電容。第120頁/共132頁ui>0時，T2導(dǎo)通，T1截止，電容C相當(dāng)于負(fù)電源，提供能量，此時io=-iC2，uo=RLio=-RLiC2；

ui<0時，T1導(dǎo)通，T2截止，io=iC1，uo=RLio=RLiC2

。

OTL各項指標(biāo)計算：將OCL電路計算式中的UCC代之以UCC/2即可。第121頁/共132頁6.9集成運算放大器簡介

集成運放是一種高放大倍數(shù)、高輸入電阻、低輸出電阻的多級直接耦合放大電路。它是把晶體管、元件和導(dǎo)線制作在一塊微小的半導(dǎo)體芯片上，能實現(xiàn)一定功能的電路。集成電路分類數(shù)字集成電路模擬集成電路模擬集成電路集成運算放大器；集成功率放大器；集成高頻放大器；集成中頻放大器；集成比較器；集成乘法器；集成穩(wěn)壓器；集成數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等。第122頁/共132頁6.9.1集成運算放大器框圖及符號1.集成運算放大器原理圖中間級：（主放大器）要求：有足夠的電壓放大倍數(shù)。電路：帶有有源負(fù)載共射放大電路輸出級:要求：輸出電