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1、第一 场效应管放大电路一、偏置电路有自生偏置和混合偏置两种方法，表 1 电路 I 利用漏极电 ID 通过 Rs 所产生的 IdRs 作为生偏置电压，即 Ugs=-IdRso 可以稳定工作点。|IdRs| 越大，稳定性能越好，但过负的偏置电压，会使管子进入夹断而不能工作。若采用如表 2 和表 3 混合偏置电路就可以克服上述缺陷。它们是由自生偏压和外加偏置组成的混合偏置，由于外加偏压 EdRp（Rp 为分压系数）提高了栅极电位，以便于选用更大的 IdRs 来稳定工作点，电路 2、3 中 Rg 的作用是提高电路输入电阻.二、图解法用图解法求电路的静态工作点如下：表一 常用场效应管放大电路1 2 3电
2、路图解法等效电路1 2 3公式Ku=-gm(Rds/Rd)Ku=-gmRb(当 RdsRd)Rt=Rg/Rgs=RgRO=RgKu=-gm(Rds/Rd)Ku=-gmRd(当 RdsRd)Rt=Rg+R1/R2=RgRo=Rd Ku=gmRs(1+gmRs)Rt=Rg+(R1/R2)=RgRo=Rds/(1+gmRds)=1/gm偏置方式自生偏压因为：Us=RgIb 及 Ug=0所以：Ugs=-RsIo自生偏压 Us=IdRs外加偏压 Ug=EdRp所以：Ugs=EdRp-IdRs分压系数：Rp=R2/R1+R2与式边相同（1） 写出直流负载线的方程为：Uds=Ed-Id(Rd+Rs)=15-
3、3.2Id令 ID=0，则 UDS=15 伏，在横坐标上标出 N 点，又令 UDS=0，得 ID=4.7毫安，在纵坐标上标出 M 点，将 M、连接成直线，则 MN 就是直流负载线。（2）画栅漏特性（转移特性）：根据负载线与各条漏极特性曲线的交点坐标，画出如下图 B 左边所示的 ID=f(UGS)曲线称为栅漏特性。（3）通过栅漏特性坐标原点作 Tga=1/Rs 的栅极回路负载线，它与栅漏特性相交于 Q，再过 Q 点作横轴平行线，与栅漏负载线相交于 Q。由静态工作点 Q 和 Q读出：IDQ=2.5 毫安，UGSQ=-3 伏，UDSG=7 伏，表 1 中的图解法与此相同。三、等效电路分析法场效应管的
4、微变等电路示于下图，由场效应管放大电路写成等效电路的具体例子可参阅表一。根据等到效电路求电压放大倍数及输入，输出电阻的方法与晶体管电路相同第二 低频功率放大器功率放大是一种能量转换的电路，在输入信号的作用下，晶体管把直流电源的能量，转换的电路，在输入信号的作用下，晶体管把直流电源的能量，转换成随输入信号变化的输出功率送给负载，对功率放大要求如下：（1）输出功率要大：要增加放大器的输出功率，必须使晶体管运行在极限的工作区域附近，由ICM、UCM 和 PCM 决定见图一。图 1 （2） 效率 要高：放大器的效率 定义为：=交流输出功率 /直流输入功率（3）非线性失真在允许范围内：由于功率放大器在大
5、信号下工作，所以非线性失真是难免的，问题是要把失真控制在允许范围内，功率放大器按工作状态和电路形式可分成以下几种：（1）甲类功率放大器：在整个信号周期内，存在集电极电流；（2）乙类功率放大器：只有半个信号周期内，存在集电极电流，按电路形式它又可分为：1）双端推挽电路（DEPP ）2）单端推挽电路（SEPP）3）平衡无变压器电路（BTL）在实际中，为了克服交越失真，推挽式昌体管电路是工作于甲、乙类状态的.。一、 甲类功率放大器图一是甲类功率放大器，负载 RL 通过阻抗变换器 B 变成集电极负载 RL=nRLo对直流来说，变压器 B 初级直流电阻和 Re 均很小，所以直流负载线接近一条垂直线见图一
6、（b）为使放大器输出较大功率，可使交流负载线处于 a 点和 b 点位置：a 点的 Uce=UCM,而工作点 Q 处于 ab 直线中点，通常晶体管的饱和压降和穿透电流都很小，实际上可以认为 Icmin=0 和 Ucemin=0o 因此，供给负载的电流和电压振幅分别为：Icm=IcM/2, Ucem=UCM/2 -式 1负载的交流功率（或放大器输出功率）为：PL=（UceM / ）（Ic M/ ）=(IcM/ )(UcM/)=(1/8)IcMUcM-式 2工作点 Q 的集电极电流 ICQ 和电压 UceQ 分别为：ICQ=ICM/2， UceQ=Ec=UCM/2-式 3所以，直流电源的输入功率：P
7、D=IcQUceQ=(ICM/2)(UCM/2)=1/4IcMUcm-式 4甲类功率放大器的效率为：=PL/PD=50%-式 5可见：（1）晶体管的最大集射电压为电源电压 EC 的两倍。（2）晶体管静态时耗功率为输出功率的两倍。（3）甲类放大器的效率最高只有 50%。二、 乙类推挽电路三、 图 2（a）为乙类推挽电路，由于输出端使用变压器，因而晶体管对地有两个输出端，设电路完全对称，当输入信号 Us 为正半波时，BG1 截止、BG2 导通，输出电压 UL为负半波，因此，两管轮流导通，一推一挽地工作，故称为推挽电路。由于两管轮流地工作，所以把两管的输出特性按相反方向叠在一起，两管的交流负载线正好
8、连成直线 ab,工作点 Q 处于直线 ab 的中点，如图 2（b）所示，从图中可看出各电量的关系：（1）如输出变压器的初级和次级绕组的匝数比为 n，则每只晶体管的负载电阻 RL 为：RL=（n/2） RL=(n/4)RL-式 6而集电极与集电极之间的电阻 RCC 为Rcc=nRL=4RL-式 7（2）变压器 B2 的初级绕组端电压振幅为：Ucem=UceQEc-式 8初级绕组电流振幅为：Icm=IcM-式 9所以输送到初级绕组的功率为：Ps=(Ucem/ )(Icm/ )=(1/2)EcIcm-式 10（3）通过每只晶体管的电流平均值为：Ico=IcM/-式 11由直流电源供给的功率为PD=(
9、2Ico)Ec=2(Icm/)Ec-式 12（4）推挽电路的效率为：=(Ps/PD)100%=(1/2EcIcm)/2(Icm/)Ec100%78.5%-式 13设计推挽电路时要注意：(1)为避免交越失真，晶体管应具有一定的偏置电流，但不要过大，否则使电路效率降低。(2)晶体管的最大集电极电压 Ucm2Ec。(3)晶体管的耗散功率 Pcm1.2Pc1,其中 Pc1 为每只晶体管送给变压器 B2 初级的功率，即 Pc1=(1/2)Pso。(4)根据 Pc1 及 Ec1 的要求，算出晶体管负载电阻 PL 及输出变压器的匝数比 n。图 2 第二 晶体管直流稳压源一、稳压电源的技术指标直流稳压电源的技
10、术指示如下：（1）最大输出直流电流 Iomax:表明该稳压电源的负荷能力，与整流管和调整管的最大允许电流 IcM 有关（2）额定输出稳压直流电压 Uo：分别定压式和调压式两种（3）稳压系数数 S：表示在负载电流与环境温度保持不变的情况下，由于输入电压 Ui 的变化而引起的输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量的比值，即：S=(Uo/Uo)/(Ui/Ui)S 越小，电源的稳定性越好，通常 S 约为 10 -10 。（4）输出阻抗 Ro：表示当输入电压和环境温度保持不变时，由于负载电流 Io 和变化而引起的输出电压的变化量与负载电流的变化量的比值，即Ro=Uo/Io可见，如果 Ro 越小，则说
11、明输出电压的变化越小。（5）纹波系数 y：输出电压中交流分量占额定输出直流电压的百分比，即r=(U-)/Uo100%显然，r 越小越好，通常稳定电源的纹波电压只有几毫伏，甚至小于 1 毫伏二、整流与滤波电路1、整流电路常用的整流有半波、全波、桥式、对偶、倍压式整流电路，它们都是利用二极管的单向导电性把交流电压变为直流电压，不同形式的整流电路对变压器及二极管的要求也不同，其特点和要求列于表一中表一 各种整流电路的主要指标半波整流（a） 全波整流（b） 桥式整流（c) 对偶整流（d） 倍压整流（e）电路每管通过的电流 交流输入电压（有效值）空载时输出电压（有效值）Uo带负载时输出电压（有效值）Uo
12、 每管的反向峰值电压 平均值 有效值（a） U2 U2 U2 U2 Io 1.57Io（b） 2U2 U2 1.2U2 U2 0.5Io 0.79Io（c） U2 U2 1.2U2 U2 0.5Io 0.79Io（d） 2U2 U2 1.2U2 U2 0.5Io 0.79Io（e） U2 U2 2U2 U2 Io 1.57Io2、滤波电路滤波电路实际上是一种低通滤波电路，它能通过直流分量，而抑制交流分量、因此通常用电容和电感元件组成，其电路形式和特点列下于下表二中，滤波电路以纹波系数 r 来评价其滤波性能的优劣：表二 各种滤波电路的比较电容滤波 电感电容滤波 阻容滤波 晶体管滤波电路优点1.输
13、出电压较高2.在小电流时滤波效能较高1.滤波效能很高2.几乎没有直流电压损失1.滤波效能较高2.能兼降压限流作用1.滤波效能很高2.其他特点与阻容滤波相同缺点1.带负载能力差2.电源起动时充电电流很大，使整流电路承常受很大的冲击电流作低频滤波器时体积大、较笨重，成本高1.带负载能力差2.有直流电压损失多用一个晶体管，其他与阻容滤波相同适用场合 负载电流较小的场面合负载电流较大，要求纹波系数很小的场面合负载电阻较大，电流较小及要求纹波系数很小的情况负载电不太大及要求纹波系数很小的情况参数选择全波整流C=(1.4410 ）/rRL(F)半波整流C=(2.8810 )/rRL(F)全波整流LC=1.
14、99/r取 L（2RL/942）（H）C(F)全波整流RC =(2.310 )/rRLR 一般取数十至数百C(F)其中 C 可按阻容滤波公式计算Rb 取数 KCb 取几至十几 F注：r 是输出电压的纹波系数数r=输出电压交流分量有效值（伏）/输出直流电压（平均值） （伏）r 越小，滤波性能越好。通常 r 为百分之几至千分之几。采用电感滤波时，应考虑到在电源断开时，电感线圈两端会产生较大的感应电势，所以选用整流二极管的电压特级应留有一定余量，以防击穿。三、并联式稳压电源若调整元件与负载并随着，称为并联稳压电源，如图 1 所示，图中稳压管 Dz 作为调整无件，通常 Dz 运用在反向击穿状态，所以，Dz 在中路中的接法要使 Iz 的方向与 Dz 方向相反，由于稳压管 Dz 反向击穿时，具有稳压特性，即稳压管中电 Iz 在 Izmin-Izmax 范围内变化时，稳压管的端电压 Uz 几乎并联式稳压电源结构简单，输出电流小，适用于固定稳压的基准电源及用作晶体管稳压电路中的辅助电源，图 2 给出几种参考电路。图一图二 图三图三是晶
