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22十月202316.1直流偏置電路6.2共射放大電路6.3共集放大電路6.4共基放大電路6.5三種組態(tài)的比較6.6有源負(fù)載放大器6.7多級(jí)放大器6.8場(chǎng)效應(yīng)管放大器6.9功率輸出級(jí)第六章放大器的單元電路22十月20232一、靜態(tài)工作點(diǎn)的溫度穩(wěn)定性
良好的偏置電路不但要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),而且工作點(diǎn)要穩(wěn)定,不隨外界條件而變;β、VBE、ICBO、ICEO等都是溫度的函數(shù),所以靜態(tài)工作點(diǎn)也是隨溫度變化的;
固定IC,溫度每升高1℃,β約增加0.5%~1.0%,VBE約減小2mV;溫度每升高10℃,ICBO、ICEO的值增大一倍;6.1直流偏置電路22十月20233二、靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的偏置電路I1I2IBI2=(5~10)IB∴I1
I2Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoBEC分壓式偏置電路Re射極直流負(fù)反饋電阻Ce
交流旁路電容ICIE不受溫度變化影響22十月20234Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuoI1I2IB靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定過(guò)程TUBEICICIEUEUBE=UB-UE=UB-IEREUB被認(rèn)為較穩(wěn)定ICIEIB由輸入特性曲線本電路穩(wěn)壓的過(guò)程實(shí)際是由于加了RE形成了負(fù)反饋過(guò)程ECB穩(wěn)定工作點(diǎn)22十月202356.2共射放大電路一、靜態(tài)工作點(diǎn)IB=IC/
UCE=VCC-ICRC-IEReIC
IE=UE/Re
=(UB-UBE)/Re
UBE0.7V
+VCCRb1RCRb2ReICIEIBUCE電容開(kāi)路,畫(huà)出直流通道22十月20236Rb1+ECRCC1C2Rb2CERERLuiuo電容短路,直流電源短路,畫(huà)出交流通道二、交流特性分析BEC交流通道及微變等效電路22十月20237Rout=
RCRo=
∞r(nóng)beRCRLRb1Rb2BECI1I2RL=RC//RL)mA(I)mV(26)1()(300rEbeb++W=微變等效電路(2參數(shù)h模型,VA很大)電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻Rin=
Rb1//Rb2//rbeRi=rbeRiRinRoutRo(rb)22十月20238三、有射極電阻RE的共射放大電路問(wèn)題1:如果去掉CE,放大倍數(shù)怎樣?CE的作用:交流通路中,CE將RE短路,RE對(duì)交流不起作用,放大倍數(shù)不受影響,但靜態(tài)工作點(diǎn)不受影響。22十月20239去掉CE后的交流通路和微變等效電路:因?yàn)椋核裕河擅桌諏?duì)偶定理RoutRin22十月202310電壓增益與晶體管參數(shù)無(wú)關(guān),僅取決于外接電阻。電路的穩(wěn)定性提高了,但增益降低了。22十月202311問(wèn)題2:如果電路如下圖所示,如何分析?靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析22十月202312用于RE必須很大時(shí),這時(shí)放大倍數(shù)不會(huì)降低。22十月202313例題:電路如圖所示,Vcc=12V,晶體管為硅管,VBE=0.7V,β=50,試估算:(1)靜態(tài)工作點(diǎn);(2)電壓放大倍數(shù)AV;(3)求放大電路的輸入電阻Ri;(4)求放大電路的輸出電阻Ro;22十月20231422十月202315射極跟隨器Rb+VCCC1C2ReRLuiuo一、結(jié)構(gòu)6.3共集放大電路22十月202316二、直流通道及靜態(tài)工作點(diǎn)分析VCC=IBRb+UBE+IERe
=IBRb+UBE+(1+
)IBReRb+VCCReIBIEUBEUCEIC=IB22十月202317三、動(dòng)態(tài)分析交流通道及微變等效電路RB+ECC1C2RERLuiuo22十月202318交流通道及微變等效電路rbeReRLEBCRbReRLuiuoBCE22十月202319LbbebLbRI)1(rIRI)1(¢b++¢b+=···1、電壓放大倍數(shù)rbeRERLRLIeuA=UoUi22十月2023201、所以2、輸入輸出同相,輸出電壓跟隨輸入電壓,故稱(chēng)電壓跟隨器。討論輸出電壓與輸入電壓近似相等,電壓未被放大,但是電流放大了,即輸出功率被放大了。Au22十月2023212、輸入電阻rbeReRLIRBRiRinRb22十月2023223、輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rbeRERsRout置0保留22十月202323RsrbeRe輸出電阻(外加電源法)22十月202324射極輸出器的特點(diǎn):電壓放大倍數(shù)=1,輸入阻抗高,輸出阻抗小。射極輸出器的使用:1.將射極輸出器放在電路的首級(jí),可以提高輸入電阻。2.將射極輸出器放在電路的末級(jí),可以降低輸出電阻,提高帶負(fù)載能力。3.將射極輸出器放在電路的兩級(jí)間,可以起到阻抗匹配作用。22十月202325四、進(jìn)一步提高輸入阻抗的方法1.提高偏置電路的阻抗提高輸入阻抗的方法:1、提高偏置電路阻抗2、提高Ri3、提高RE為了使工作點(diǎn)穩(wěn)定,RB不能太大。如果電路中沒(méi)有C3如果電路中加入C3,則能進(jìn)一步提高輸入阻抗——自舉。22十月202326令22十月202327則輸入阻抗很高,且與基極回路偏置電阻無(wú)關(guān)。22十月202328構(gòu)成復(fù)合管時(shí)注意事項(xiàng)(1).前后兩個(gè)三極管連接關(guān)系上,應(yīng)保證前級(jí)輸出電流與后級(jí)輸入電流實(shí)際方向一致。(2).外加電壓的極性應(yīng)保證前后兩個(gè)管子均為發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,使管子工作在放大區(qū)。2.提高Ri——復(fù)合管22十月202329復(fù)合管的極性(PNP、NPN)=前面的管極性22十月202330以圖(a)為例由米勒對(duì)偶定理復(fù)合管的rbe提高了,即輸入阻抗提高了22十月202331例分析課本P162復(fù)合管構(gòu)成的射隨電路22十月202332復(fù)合管結(jié)論1.兩個(gè)同類(lèi)型的三極管組成復(fù)合管,其類(lèi)型與原來(lái)相同。復(fù)合管的
1
2,復(fù)合管的rbe=rbe1+(1+
1)rbe2
。2.兩個(gè)不同類(lèi)型的三極管組成復(fù)合管,其類(lèi)型與前級(jí)三極管相同。復(fù)合管的
1
2,復(fù)合管的rbe=rbe1+(1+
1)
rbe2
。3.在集成運(yùn)放中,復(fù)合管不僅用于中間級(jí),也常用于輸入級(jí)和輸出級(jí)。優(yōu)點(diǎn)可以獲得很高的電流放大系數(shù)
;提高輸入電阻;提高了集成運(yùn)放總的電壓放大倍數(shù)。22十月2023333.提高RE用有源電阻——晶體管代替電阻。跟隨器輸出有源負(fù)載信號(hào)源22十月2023346.4共基放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)
直流通路與射極偏置電路相同22十月20233522十月2023362.動(dòng)態(tài)分析①電壓增益輸出回路:輸入回路:電壓增益:如果有信號(hào)源內(nèi)阻:22十月202337②輸入電阻③輸出電阻22十月202338電壓增益:輸入電阻:輸出電阻:6.5三種組態(tài)的比較22十月202339③共基電路,輸入阻抗最低,輸出阻抗最高,電壓和電流增益與共射電路相當(dāng),高頻性能好,用于寬帶放大器和高頻振蕩器。①共射電路輸入、輸出阻抗居中,電壓、電流增益大,應(yīng)用廣;②共集電路輸入阻抗最高,輸出阻抗最低,電壓增益小于而接近1,輸入、輸出同相位,廣泛應(yīng)用于輸入級(jí)、輸出級(jí)和級(jí)間緩沖;22十月202340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
++++
Rc22十月202341
頻率響應(yīng)大(幾百千歐~幾兆歐)小(幾歐~幾十歐)中(幾十千歐~幾百千歐)小(幾歐
~幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐~幾千歐)
組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)差較好好22十月202342例電路如圖題所示,BJT的電流放大系數(shù)為β,輸入電阻為rbe,略去了偏置電路。試求下列三種情況下的電壓增益AV、輸入電阻Ri和輸出電阻RO①vs2=0,從集電極輸出;②vs1=0,從集電極輸出;③vs2=0,從發(fā)射極輸出。解①共發(fā)射極接法bRcvivoec++--rbeβIbReIbIevs2vs1+--+ReRcTecb22十月202343②共基極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecebcvs2-+-+voReRcTRo
RCvs1=0,從集電極輸出vs2++--ReRcebcvorbeβIbIeIb22十月202344③共集電極組態(tài)vs2vs1+--+ReRcTbecvs1ecbRcRevo++--vs2=0,從發(fā)射極輸出IcIe++vs1--ecbrbeReRcvoβIbIb22十月2023456.6有源負(fù)載放大器一、問(wèn)題的提出UCEQ=VCC–ICQRCbeCurRAb-=
要提高增益,希望用大的Rc,另一方面,要保證有一定的VCEQ,從而有足夠的動(dòng)態(tài)輸出范圍,則電源電壓必須提高;在一定的電源電壓下,提高Rc和VCEQ是矛盾的。
希望有一種器件,其交流阻值很高,可得到高的電壓增益;其直流電阻很低,不需要高的電源電壓。晶體管的放大區(qū)。rce=ΔVCE/ΔIc很大,且只要VCE大于飽和壓降VCES即可,即直流壓降很低。22十月202346
只有集電極才能作為負(fù)載,若放大管是NPN,則負(fù)載管一定是PNP;若放大管是PNP,則負(fù)載管一定是NPN。T1是放大管,T2負(fù)載管。Vb為偏置電壓,使負(fù)載管工作由于放大區(qū)不考慮RL22十月202347可化簡(jiǎn)等效電路22十月202348共射-共基放大電路特點(diǎn):增益提高,高頻特性好。共射-共基放大電路的交流通路利用CB結(jié)構(gòu)的高輸出阻抗取代電阻,使增益增加22十月202349信號(hào)源內(nèi)阻為零時(shí):采用CE-CB結(jié)構(gòu)有源負(fù)載可進(jìn)一步提高增益:22十月202350功率放大輸出一.多級(jí)放大器的耦合方式1.阻容耦合優(yōu)點(diǎn):
各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)獨(dú)立。
輸出溫度漂移比較小。缺點(diǎn):
不適合放大緩慢變化的信號(hào)。
不便于作成集成電路。6.7多級(jí)放大電路22十月2023512.直接耦合優(yōu)點(diǎn):
各級(jí)放大器靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響。
輸出溫度漂移嚴(yán)重。缺點(diǎn):
可放大緩慢變化的信號(hào)。
電路中無(wú)電容,便于集成化。22十月202352二.多級(jí)放大器的分析?
后級(jí)的輸入阻抗是前級(jí)的負(fù)載1.電壓放大倍數(shù)計(jì)算方法A2.電壓放大倍數(shù)計(jì)算方法B?
計(jì)算第二級(jí)放大倍數(shù)時(shí)將第一級(jí)電路作為帶內(nèi)阻的信號(hào)源處理22十月2023533.輸入電阻4.輸出電阻Ri=Ri(最前級(jí))(一般情況下)Ro=Ro(最后級(jí))(一般情況下)22十月202354設(shè):
1=
2=
=100,VBE1=VBE2=0.7
V。舉例1:兩級(jí)放大電路如下圖示,求Q、AV、Ri、Ro22十月202355解:(1)求靜態(tài)工作點(diǎn)聯(lián)立求IB222十月20235622十月202357(2)求電壓放大倍數(shù)先計(jì)算三極管的輸入電阻電壓增益22十月202358
如果求從VS算起的電壓增益,需計(jì)算第一級(jí)的輸入電阻
Ri1=rbe1//Rb1//Rb2
=3.1//51//20=2.55k
(3)求輸入電阻Ri=Ri1=rbe1//Rb1//Rb2
=2.55k
(4)求輸出電阻RO=RC2
=4.3k
22十月202359舉例2:電路如下圖示,求Q、AV、Ri、Ro設(shè):β1=β2=50,
rbe1=2.9k
rbe2=1.7k
求:A、ri、ro1.靜態(tài):Q點(diǎn)同單級(jí)22十月202360畫(huà)微變等效電路:2.動(dòng)態(tài):關(guān)鍵考慮級(jí)間影響方法:22十月202361微變等效電路22十月20236222十月20236322十月20236422十月2023656.8.1共源放大電路6.8場(chǎng)效應(yīng)管放大器1自偏壓電路注意:該電路只能用于耗盡型MOS管和JFET。22十月202366(1)靜態(tài)分析(Q:VGS、ID、VDS)
據(jù)圖可寫(xiě)出下列方程:VGS=VG-VS=
-IDRID=IDSS[1-(VGS/VP)]2VDS=VDD-ID(Rd+R)已知VP、IDSS22十月202367(2)交流分析①電壓放大倍數(shù)
②輸入電阻
③輸出電阻22十月2023682分壓式偏壓電路VDS=VDD-ID(Rd+R)可解出Q點(diǎn)的VGS、ID、VDS計(jì)算Q點(diǎn):已知VP,由注:該電路產(chǎn)生的柵源電壓可正可負(fù),所以適用于所有的場(chǎng)效應(yīng)管電路。22十月202369VDS1=VDD-ID(Rd+R)=15.5VVDS2=VDD-ID(Rd+R)<0V舍去ID2所以VGS=10V>VPVDS>VGS–
VP=12V即恒流區(qū)已知假設(shè)恒流區(qū)22十月202370交流分析:(1)畫(huà)出共源放大電路的交流小信號(hào)等效電路。
(2)求電壓放大倍數(shù)(3)求輸入電阻(4)求輸出電阻rgs很大,可忽略由輸入輸出回路得則則由于rgs=∞22十月2023716.8.2共漏放大電路分壓式直流偏置電路(1)靜態(tài)分析VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2)VGS=VG-VS=VG-IDRID=IDSS[1-(VGS/VP)]2VDS=VDD-IDR22十月202372(2)交流分析①電壓放大倍數(shù)②輸入電阻22十月202373
③輸出電阻22十月2023746.8.3三種組態(tài)放大電路比較動(dòng)態(tài)性能比較表:BJT與FET22十月202375CE/CB/CC
CS/CG/CDRi
CS:Rg1//Rg2CD:Rg+
(Rg1//Rg2
)CG:R//(1/gm)Ro
CS:RdCD:R//(1/gm)CG:Rd22十月202376例:擴(kuò)音系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載1、什么是功率放大器?
在電子系統(tǒng)中,模擬信號(hào)被放大后,往往要去推動(dòng)一個(gè)實(shí)際的負(fù)載。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。推動(dòng)一個(gè)實(shí)際負(fù)載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器稱(chēng)為功率放大器。功率放大電壓放大信號(hào)提取6.9功率輸出級(jí)一、概述22十月2023772、功放電路的特點(diǎn)(2)功放電路中電流、電壓要求都比較大,必須注意電路參數(shù)不能超過(guò)晶體管的極限值:ICM
、UCEM
、
PCM
。ICMPCMUCEM(1)輸出功率Po盡可能大(電壓、電流),輸出阻抗要低Icuce22十月202378晶體管集電極電流最大時(shí)接近ICM晶體管管壓降最大時(shí)接近U(BR)CEO晶體管耗散功率最大時(shí)接近PCM但同時(shí)在功率放大電路中,為使輸出功率盡可能大,要求晶體管工作在極限應(yīng)用狀態(tài)。22十月202379(3)電流、電壓信號(hào)比較大,必須注意防止波形失真。(4)電源提供的能量應(yīng)盡可能多地轉(zhuǎn)換給負(fù)載,盡量減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率(
)。Po:負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。PE:電源提供的直流功率。(5)功放管散熱和保護(hù)問(wèn)題V1基波,Vn諧波22十月2023803、功放電路分類(lèi)根據(jù)靜態(tài)偏置的不同,功放電路可分為:甲類(lèi)、乙類(lèi)和甲乙類(lèi)三種功放電路分類(lèi)比較表:22十月202381類(lèi)別工作點(diǎn)波形導(dǎo)通角特點(diǎn)甲類(lèi)甲乙類(lèi)乙類(lèi)較高較低最低360
180
180
—360
無(wú)失真效率低失真大效率最高失真較小效率較高22十月202382甲類(lèi):Q點(diǎn)適中,在正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均有電流流過(guò)BJT。甲乙類(lèi):介于兩者之間,導(dǎo)通角大于180°乙類(lèi):靜態(tài)電流為0,BJT只在正弦信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通。丙類(lèi):導(dǎo)通角小于180,諧波成分較多,需配合濾波器使用,多用于窄帶中小功率發(fā)射機(jī)。22十月202383二、甲類(lèi)功率放大器分析(效率)1.三極管的靜態(tài)功耗:電源提供的平均功耗:若則三極管功耗:22十月2023842.動(dòng)態(tài)功耗(當(dāng)輸入信號(hào)Ui時(shí))輸出功率(平均):
要想PO大,就要使功率三角形的面積大,即必須使Vom
和Iom
都要大。而實(shí)際電路達(dá)不到25%最大輸出功率:MNUomIom功率三角形iCuCEQUCEQICQVCC不考慮飽和壓降、滿(mǎn)伏輸出22十月202385動(dòng)態(tài)時(shí)電源提供的功率此電路的最高效率甲類(lèi)功率放大器存在的缺點(diǎn):
輸出功率小靜態(tài)功率大,效率低3.效率無(wú)論有無(wú)信號(hào),電源功耗都等于靜態(tài)功耗。22十月202386甲類(lèi)功放(射隨器)的電壓輸出范圍在實(shí)際應(yīng)用中,射隨器可采用雙電源供電。22十月2023871.結(jié)構(gòu)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng):電路中采用兩個(gè)晶體管:NPN、PNP各一支;兩管特性一致。組成互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式射極輸出器(推挽輸出)。三、乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路22十月2023882、工作原理(設(shè)ui為正弦波)
靜態(tài)時(shí):ui=0V
ic1、ic2均=0(乙類(lèi)工作狀態(tài))
uo=0V動(dòng)態(tài)時(shí):ui
0VT1截止,T2導(dǎo)通ui>0VT1導(dǎo)通,T2截止iL=ie1
;iL=ie2T1、T2兩個(gè)管子交替工作,在負(fù)載上得到完整的正弦波。ic1ic2+-uuT1T2VCCVCCoiLR(NPN射隨器)(PNP射隨器)靜態(tài)時(shí),截止,沒(méi)有功耗22十月202389輸入輸出波形圖uiuououo′交越失真在-0.6V~+0.6V之間,兩個(gè)管子不導(dǎo)通,輸出電壓為零——死區(qū)電壓;在<-0.6V或>+0.6V時(shí),兩個(gè)管子交替工作,相當(dāng)于射隨器,電壓輸出幅度為(Ec-Vces)~(-Ec+Vces);輸出波形在死區(qū)電壓存在交越失真。死區(qū)電壓22十月202390組合特性分析——圖解法負(fù)載上的最大不失真電壓為Uom=VCC-UCESiC1uCEiC2QVCCUCESUCESUom22十月202391最大不失真輸出功率Pomax(1).輸出功率Po(平均):3、分析計(jì)算(忽略交越失真)22十月202392一個(gè)管子的管耗
(2).管耗PT兩管管耗22十月202393(3).電源供給的功率PE當(dāng)4.效率
最高效率
max22十月2023944、三極管的最大管耗
問(wèn):Uom=?PT1最大,PT1max=?用PT1對(duì)Uom求導(dǎo),并令導(dǎo)數(shù)=0,得出:PT1max發(fā)生在
處。將Uom=0.64VCC代入PT1表達(dá)式:總管耗為0.4Pom,此時(shí)效率為50%22十月202395選功率管的原則:1.PCM
PT1max=0.2PoMax2.22十月202396tuo交越失真uit存在交越失真乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放的缺點(diǎn)22十月202397
靜態(tài)時(shí):
T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管D1、D2的正向?qū)▔航?,致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)——甲乙類(lèi)工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)時(shí):設(shè)ui加入正弦信號(hào)。正半周T2截止,T1基極電位進(jìn)一步提高,進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài);負(fù)半周T1截止,T2
基極電位進(jìn)一步降低,進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。電路中增加R1、D1、D2、R2支路(1).基本原理
1.甲乙類(lèi)雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路四、甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路22十月202398uB1tUTtiBIBQ波形關(guān)系:uBEiB特點(diǎn):存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期,基本不失真。ICQiCibiCQuceVCC/ReVCCIBQ甲乙類(lèi)功率輸出極偏置電壓除了用二極管提供外,還可用電源、電阻、晶體管、BE倍乘器提供。22十月202399(2).帶前置放大級(jí)的功率放大器
(甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算同乙類(lèi))22十月2023100(3).電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的:擴(kuò)大電流的驅(qū)動(dòng)能力。
1
2晶體管的類(lèi)型由復(fù)合管中的第一支管子決定。復(fù)合NPN型復(fù)合PNP型22十月2023101(4).帶復(fù)合管的OCL互補(bǔ)輸出功放電路:
T2、R1、R2:UBE擴(kuò)大電路
T3、T4、T5、T6:復(fù)合管構(gòu)成互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放
輸出級(jí)中的T4、T6均為NPN型晶體管,兩者特性容易對(duì)稱(chēng)。
合理選擇R1、R2可得到UBE2任意倍的電壓。22十月2023102(1)、基本原理輸出加有大電容。a、靜態(tài)偏置2.甲乙類(lèi)單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路
調(diào)整RW阻值的大小,可使此時(shí)電容上電壓兩個(gè)管子電壓均為1/2Vcc,電容起到了負(fù)電源的作用。22十月2023103b、動(dòng)態(tài)分析Ui負(fù)半周時(shí),T1導(dǎo)通、T2截止;Ui正半周時(shí),T1截止、T2導(dǎo)通。22十月2023104c、輸出功率及效率(單電源電路)若忽略交越失真的影響。則:如果想保持單電源功放輸出信號(hào)最大振幅不變,其電源電壓應(yīng)是雙電源功放的兩倍22十月2023105(2).帶自舉電路的單電源功放靜態(tài)時(shí)C1充電后,其兩端有一固定電壓動(dòng)態(tài)時(shí)由于C1很大,兩端電壓基本不變,使C1上端電位隨輸出電壓升高而升高。保證輸出幅度達(dá)到VCC/2。C1、R7為自舉電路22十月2023106(3).帶運(yùn)放前置放大級(jí)的功率放大電路運(yùn)放A接成同相輸入方式作前置放大級(jí)。引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。整個(gè)電路的電壓放大倍數(shù):
22十月2023107總結(jié):互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放的類(lèi)型
互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放的類(lèi)型雙電源電路又稱(chēng)OCL電路(無(wú)輸出電容)單電源電路又稱(chēng)OTL電路(無(wú)輸出變壓器)22十月2023108五、D類(lèi)放大器D類(lèi)放大器采用PWM技術(shù),它可控制固定頻率方波的占空比,并且由占空比來(lái)表示輸入值。由于PWM可獲得較高的效率,因此它經(jīng)常用于大功率設(shè)備。電動(dòng)汽車(chē)所用的功率放大器就是D類(lèi)放大器,風(fēng)力發(fā)電機(jī)中用于返加電流的也是D類(lèi)放大器。就放大器而言,D類(lèi)放大器的效率確實(shí)很高(一般可達(dá)到90%)。由于電晶體幾乎總是處于要么導(dǎo)通,要么截止的狀態(tài),只有從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)向另一個(gè)狀態(tài)時(shí)才進(jìn)入線性區(qū)域,因此它們的功耗要比線性放大器小得多。在線性放大器中,電晶體有很大一部分時(shí)間在線性區(qū)域。22十月2023109六、變壓器耦合的甲類(lèi)放大器交流等效阻抗理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比電路的設(shè)計(jì):(1)(2)(3)由RL和RL’求出匝數(shù)比極限值畫(huà)直流負(fù)載線,定Q點(diǎn),注意:初級(jí)線圈直流阻抗為0,直流負(fù)載線斜率為∞計(jì)算等效阻抗22十月2023110交、直流負(fù)載線Q點(diǎn):EC,ICM/2A點(diǎn):0,ICMICUCE2ECQIB交流負(fù)載線直流負(fù)載線ECAICM/222十月2023111集成功率放大器DG4100簡(jiǎn)介:集成功放DG4100的外部接線圖:七、集成功率放大器22十月2023112八、功率晶體管1、功率晶體管熱阻2、二次擊穿與安全工作區(qū)考慮二次擊穿后,安全工作區(qū)應(yīng)為二次擊穿臨界線以?xún)?nèi)的區(qū)域。3、功率晶體管的特點(diǎn)n=2β較小,幾倍~幾十倍re很小22十月2023113本章小結(jié)1.基本放大電路的組成。BJT加上合適的偏置電路(偏置電路保證BJT工作在放大區(qū))。2.交流與直流。正常工作時(shí),放大電路處于交直流共存的狀態(tài)。為了分析方便,常將兩者分開(kāi)討論。直流通路:交流電壓源短路,電容開(kāi)路。交流通路:直流電壓源短路,電容短路。3.三種分析方法。(1)估算法(直流模型等效電路法)——估算Q。(2)圖解法——分析Q(Q的位置是否合適);分析動(dòng)態(tài)(最大不失真輸出電壓)。(3)h參數(shù)交流模型法——分析動(dòng)態(tài)(電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等)。
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