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1、第二章第二章 半导体三极管与基本放大电路半导体三极管与基本放大电路2.1 晶体三极管晶体三极管2.2 场效应晶体管场效应晶体管*2.3 光敏三极管光敏三极管 *2.4 电压放大器电压放大器2.5 射极输出器射极输出器2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路*2.7 多级放大电路多级放大电路2.8 差动放大电路差动放大电路2.9 串联型稳压电路串联型稳压电路*2.10 功率放大电路功率放大电路2021/3/1112.1 半导体三极管半导体三极管2.1.1 基本结构基本结构BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射极发射极BCEPNP型型2021/3/11
2、2BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，基区：较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：面集电区：面积较大，掺积较大，掺杂浓度较大杂浓度较大发射区：掺发射区：掺杂浓度最高杂浓度最高2021/3/113BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极发射结发射结集电结集电结2021/3/114 电流放大原理电流放大原理BECNNPEBRBEc发射结正发射结正偏，发射偏，发射区电子不区电子不断向基区断向基区扩散，形扩散，形成发射极成发射极电流电流IE。IE基区空基区空穴向发穴向发射区的射区的扩散可扩散可忽略。忽略。IBE1进入进入P区的电子区的电子少部分与基区的少部分与基区的空穴复合，形成空
3、穴复合，形成电流电流IBE ，多数，多数扩散到集电结。扩散到集电结。2021/3/115BECNNPEBRBEcIE集电结反偏，集电结反偏，有少子形成的有少子形成的反向电流反向电流ICBO。ICBO从基区扩散从基区扩散来的电子作来的电子作为集电结的为集电结的少子，漂移少子，漂移进入集电结进入集电结而被收集，而被收集，形成形成ICE。IC=ICE+ICBO ICEIBE2ICE2021/3/116IB=IBE-ICBO IBEIB3BECNNPEBRBEcIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBE2021/3/1174ICE与与IBE之比称为之比称为电流电流放大倍数放大倍数要使三极管
4、能放大电流，必须使要使三极管能放大电流，必须使发发射结正偏，集电结反偏射结正偏，集电结反偏。2021/3/118BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管2021/3/1192021/3/1110 实验线路实验线路ICmA AVVUCEUBERBIBECEB2.1.2 放大作用放大作用2021/3/1111（1）输入特性）输入特性IB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1V 死区电死区电压，硅管压，硅管0.5V，锗，锗管管0.1V。工作压降：工作压降： 硅管硅管UBE 0.60.7V,锗管锗管UBE 0.20.3V。2021/3/111
5、2（2）输出特性）输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域满此区域满足足IC= IB称称为线性区为线性区（放大区）（放大区）。当当UCE大于一大于一定的数值时，定的数值时，IC只与只与IB有关，有关，IC= IB。2021/3/1113IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中UCE UBE,集电结集电结正偏，正偏， IBIC，UCE 0.3V称为饱和称为饱和区。区。2021/3/1114IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60
6、 A80 A100 A此区域中此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区死区电压，称为电压，称为截止区。截止区。2021/3/1115（3）主要参数）主要参数前面的电路中，三极管的发射极是输前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。还有共基、共集接法。共射共射直流电流放大倍数直流电流放大倍数：1.电流放大倍数电流放大倍数 2021/3/1116工作于动态的三极管，真正的信号工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为的变化量为 IB，相应的
7、集电极电流变，相应的集电极电流变化为化为 IC，则，则交流电流放大倍数交流电流放大倍数为：为：2021/3/1117例：例：UCE=6V时：时：IB=40 A, IC=1.5mA； IB=60 A, IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理： =2021/3/11182.集集-基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是集是集电结反偏电结反偏由少子的由少子的漂移形成漂移形成的反向电的反向电流，受温流，受温度的变化度的变化影响。影响。2021/3/11193.集集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEO AICEO2021/3/1120
8、BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO进入进入N区，区，形成形成IBE。根据放大关系，根据放大关系，由于由于IBE的存在，的存在，必有电流必有电流 IBE。集电结反偏集电结反偏有有ICBO2021/3/11214.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降，当值的下降，当 值下降到正常值的三分值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为之二时的集电极电流即为ICM。所以集电极电流应为：所以集电极电流应为：IC= IB+ICEO而而ICEO受温度影响很大，当温度上升受温度影响很大，当温度上升时，时，IC
9、EO增加很快，所以增加很快，所以IC也相应增加。也相应增加。三极管的温度特性较差三极管的温度特性较差。2021/3/11225.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCE超过一超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是册上给出的数值是25 C C、基极开路时基极开路时的击穿电压的击穿电压U(BR)CEO。2021/3/11236.集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM集电极电流集电极电流IC流过三极管，所发出的流过三极管，所发出的焦耳热为：焦耳热为：PC=ICUCE必定导致结温上升，所以必定导致结温上升，所
10、以PC有限制。有限制。PC PCM2021/3/1124ICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区2021/3/11252.1.5 电路中增加复合管电路中增加复合管增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力复合管的构成复合管的构成cbeT1T2ibicbecibicic1= 1 ib ,ib2= ie1=(1+ 1) ib,ic2= 2 ib2,ic=ic1+ic2= 1+ 2(1+ 1)ib.方式方式 12021/3/1126cbeT1T2ibicbecibic 复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效复合管构成方式很多。不论哪
11、种等效方式，等效后晶体管的性能均如下确定：后晶体管的性能均如下确定： 1 2晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。方式方式 22021/3/1127场效应管与双极型晶体管不同，它场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。性好。结型场效应管结型场效应管JFET绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管MOS场效应管有两种场效应管有两种:2.2 场效应晶体管场效应晶体管2021/3/1128N基底基底 ：N型半导体型半导体PP两边是两边是P区区G(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极（1）结构）结构1.2.1.1
12、结型场效应管结型场效应管:导电沟道导电沟道2021/3/1129NPPG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极N沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS2021/3/1130PNNG(栅极栅极)S源极源极D漏极漏极P沟道结型场效应管沟道结型场效应管DGSDGS2021/3/1131PGSDUDSUGSNN（2）工作原理（以）工作原理（以P沟道为例）沟道为例）NNPN结反偏，结反偏，UGS越大则耗尽越大则耗尽区越宽，导电区越宽，导电沟道越窄。沟道越窄。UDS较小时较小时2021/3/1132UDS较小时较小时PGSDUDSUGSNNNN但当但当UGS较小时，耗较小时，耗尽区宽度有限，存尽区宽度有限
13、，存在导电沟道。在导电沟道。DS间间相当于线性电阻。相当于线性电阻。UGS越大耗尽区越越大耗尽区越宽，沟道越窄，宽，沟道越窄，电阻越大。电阻越大。2021/3/1133PGSDUDSUGSNNUDS较小时较小时UGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，耗尽区碰到一起，DS间被夹断，漏间被夹断，漏极电流是极电流是ID=0。2021/3/1134PGSDUDSUGSUGSVp且且UDS较大时较大时UGDVP时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PN结反压越大结反压越大2021/3/1135PGSDUDSUGSUGSVp且且UDS较大时较大时UGDVP
14、时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。2021/3/1136GSDUDSUGSUGSVpUGD=VP时时NN漏端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为予夹断。予夹断。UDS增大则被夹增大则被夹断区向下延伸。断区向下延伸。2021/3/1137GSDUDSUGSUGS0时时UGS足够大时足够大时（UGSVT）感应出足够多感应出足够多电子，这里以电子，这里以电子导电为主电子导电为主出现出现N型的导型的导电沟道。电沟道。感应出电子感应出电子VT称为阈值电压称为阈值电压2021/3/1151PNNGSDUDSUGSUGS较小时，较
15、小时，导电沟道相当导电沟道相当于电阻将于电阻将D-S连接起来，连接起来，UGS越大此电阻越大此电阻越小。越小。2021/3/1152PNNGSDUDSUGS当当UDS不太大时，不太大时，导电沟道在两个导电沟道在两个N区间是均匀的。区间是均匀的。当当UDS较大较大时，靠近时，靠近D区的导电沟区的导电沟道变窄。道变窄。2021/3/1153PNNGSDUDSUGSUDS增加，增加，UGD=VT时，时，靠近靠近D端的沟端的沟道被夹断，道被夹断，称为予夹断。称为予夹断。夹断后夹断后ID呈呈恒流特性。恒流特性。ID2021/3/1154（3）增强型）增强型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线转移特性
16、曲线转移特性曲线0IDUGSVT2021/3/1155输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS02021/3/1156耗尽型耗尽型N沟道沟道MOS管的特性曲线管的特性曲线耗尽型的耗尽型的MOS管管UGS=0时就有导电沟道，时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。加反向电压才能夹断。转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSVT2021/3/1157输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0UGS=0UGS02021/3/11582.4.0 2.4.0 放大的概念放大的概念放大的概念放大的概念电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的电子学中放大的目的是将微弱的变
17、化信变化信变化信变化信号号号号放大成较大的信号。这里所讲的主要是电放大成较大的信号。这里所讲的主要是电放大成较大的信号。这里所讲的主要是电放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。压放大电路。压放大电路。压放大电路。电压放大电路可以用有输入口和输出口电压放大电路可以用有输入口和输出口电压放大电路可以用有输入口和输出口电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图。的四端网络表示，如图。的四端网络表示，如图。的四端网络表示，如图。uiuoAu 2.4 电压放大电路电压放大电路2021/3/1159 放大电路的性能指标放大电路的性能指标(1)电压放大倍数电压放大倍数AuUi和和Uo分
18、别是输入和输出电压的有效值。分别是输入和输出电压的有效值。(2)输入电阻输入电阻ri放大电路一定要有前级（信号源）放大电路一定要有前级（信号源）为其提供信号，那么就要从信号源取电为其提供信号，那么就要从信号源取电流。流。输入电阻输入电阻是衡量放大电路从其前级是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。输入电阻越大，从取电流大小的参数。输入电阻越大，从其前级取得的电流越小，对前级的影响其前级取得的电流越小，对前级的影响越小。越小。2021/3/1160AuIiUSUi输入电阻：输入电阻：2021/3/1161(3)输出电阻输出电阻roAuUS放大电路对其放大电路对其负载负载而言，相当于信号而言，相当
19、于信号源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，源，我们可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。ro2021/3/1162如何确定电路的输出电阻？如何确定电路的输出电阻？在电路的计算中求在电路的计算中求ro有两个方法：有两个方法：1、所有的电源置零。、所有的电源置零。2、加压求流法。、加压求流法。UI将独立源置零，将独立源置零，保留受控源。保留受控源。2021/3/1163输出电阻输出电阻的的测量测量方法方法roUo测量开路电压测量开路电压2021/3/1164输出电阻的输出电阻的测量方法测量方法roRL测量接入负载测量接入负载后的
20、输出电压后的输出电压2021/3/1165(4)通频带通频带fAuAum0.7AumfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带：通频带： fbw=fHfL放大倍数放大倍数随频率变随频率变化曲线化曲线2021/3/116616.0.3符号规定符号规定UA大写字母、大写下标，大写字母、大写下标，表示表示直流量直流量。uA小写字母、大写下标，小写字母、大写下标，表示表示全量全量。ua小写字母、小写下标，小写字母、小写下标，表示表示交流分量交流分量。2021/3/1167uAua全量全量交流分量交流分量tUA直流分量直流分量 2021/3/1168三极管放三极管放大电路有大电路有三
21、种形式三种形式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放以共射放大器为例大器为例讲解工作讲解工作原理原理2.4.1 放大电路的基本组成放大电路的基本组成2021/3/1169RB+ECEBRCC1C2T共射放大电路共射放大电路放大元件放大元件iC= iB，工作在放大区，工作在放大区，要保证集电结反要保证集电结反偏，发射结正偏。偏，发射结正偏。uiuo输入输入输出输出参考点参考点2021/3/1170共射放大电路共射放大电路集电极电源，集电极电源，为电路提供能为电路提供能量。并保证集量。并保证集电结反偏。电结反偏。RB+ECEBRCC1C2T2021/3/1171共射放
22、大电路共射放大电路集电极电阻，集电极电阻，将变化的电流将变化的电流转变为变化的转变为变化的电压。电压。RB+ECEBRCC1C2T2021/3/1172共射放大电路组成共射放大电路组成使发射结正偏，使发射结正偏，并提供适当的静并提供适当的静态工作点。态工作点。基极电源与基极电源与基极电阻基极电阻RB+ECEBRCC1C2T2021/3/1173共射放大电路组成共射放大电路组成耦合电容耦合电容隔离输入输出隔离输入输出与电路直流的与电路直流的联系，同时能联系，同时能使信号顺利输使信号顺利输入输出。入输出。RB+ECEBRCC1C2T2021/3/1174单电源供电单电源供电可以省去可以省去RB+E
23、CEBRCC1C2T2021/3/1175RB单电源供电单电源供电+ECRCC1C2T2021/3/1176基本放大电路的静态工作原理基本放大电路的静态工作原理RB+ECRCC1C2Tui=0时时由于电源由于电源的存在的存在IB 0IC 0IBICIE=IB+IC2021/3/1177基本放大电路的静态工作原理基本放大电路的静态工作原理RB+ECRCC1C2TIBICUBEUCE( IC,UCE )(IB,UBE)2021/3/1178(IB,UBE) 和和( IC,UCE )分别对应于输入输分别对应于输入输出特性曲线上的一个点称为出特性曲线上的一个点称为静态工作点静态工作点。IBUBEQIB
24、QUBEICUCEQUCEIC2021/3/1179IBUBEQICUCEuiibibicuCE怎么变化怎么变化交流放大原理交流放大原理假设假设uBE有一微小的变化有一微小的变化2021/3/1180ICUCEicuCE的变化沿一的变化沿一条直线条直线ucuCE相位如何相位如何uCE与与uBE反相反相！2021/3/1181RB+ECRCC1C2uiiBiCuCuo各点波形各点波形2021/3/1182实现放大的条件实现放大的条件1、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，、晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。集电结反偏。2、正确设置静态工作点，使整个波形处于放、正确设置静态工作点，使
25、整个波形处于放大区。大区。3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极、输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。电流。4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化、输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。号。2021/3/11832.4.2 放大电路的分析放大电路的分析放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变等效微变等效电路法电路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真2021/3/11842.4.2.1 直流通道和交流通道直流通道和交流通道 放大电路中各点的电压或电流都是在静放大电路中各点
26、的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。态直流上附加了小的交流信号。但是但是,电容对交、直流的作用不同。如电容对交、直流的作用不同。如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。而对直流可以看成开作用，即对交流短路。而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。路，这样，交直流所走的通道是不同的。这样就有了这样就有了交流通道交流通道（只考虑交流信号（只考虑交流信号的分电路）和的分电路）和直流通道直流通道（只考虑直流信号的（只考虑直流信号的分电路）。不同的信号可以分别在不同的通分电路）。不同的信号可以分别在不同的通道分析。道分析
27、。2021/3/1185RB+ECRCC1C2例：例：对直流信号（只有对直流信号（只有+EC）开路开路开路开路2021/3/1186RB+ECRC直流通道直流通道2021/3/1187RB+ECRCC1C2对交流信号对交流信号(输入信号输入信号ui)短路短路短路短路置零置零2021/3/1188RBRCRLuiuo交流通道交流通道2021/3/11892.4.2.2直流负载线直流负载线RB+ECRCICUCEUCEIC满足什满足什么关系？么关系？1、输出特性。、输出特性。2、UCE=ECICRC。2021/3/1190ICUCEUCE=ECICRCEC直流负载线直流负载线与输出特与输出特性的交
28、点性的交点就是就是Q点点QIB2021/3/11912.4.2.3 交流负载线交流负载线RBRCRLuiuoicuce其中：其中：2021/3/1192iC 和和 uCE是全量，与交流量是全量，与交流量ic和和uce有如下关系有如下关系所以：所以：这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：这就是说，交流信号的变化沿着斜率为：的直线。的直线。这条直线通过这条直线通过Q点，称为点，称为交流负载线交流负载线。2021/3/1193交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEECQIB过过Q点作一条直线点作一条直线,斜率为斜率为:交流负载线交流负载线2021/3/11942.4.2.4静态分析静态分析1、估算
29、法：、估算法：（1） 根据直流通道估算根据直流通道估算IBRB+ECRCIBUBERB称为称为偏置电阻偏置电阻，IB称称为为偏置电流偏置电流。2021/3/1195（2） 根据直流通道估算根据直流通道估算UCE、IBRB+ECRCICUCE2021/3/11962、图解法：、图解法：先估算先估算IB，然后在输出特性曲线上作，然后在输出特性曲线上作出直流负载线，与出直流负载线，与IB对应的输出特性曲线对应的输出特性曲线与直流负载线的交点就是与直流负载线的交点就是Q点。点。ICUCEQEC2021/3/1197例：用估算法计算静态工作点。例：用估算法计算静态工作点。已知：已知：EC=12V，RC=
30、4K ，RB=300K ， =37.5。解：解：请注意电路中请注意电路中IB和和IC的数量级的数量级2021/3/11982.4.2.5 动态分析动态分析三极管的三极管的微变等效电路微变等效电路首先考察输入回路首先考察输入回路iBuBE当信号很小时，将输当信号很小时，将输入特性在小范围内近入特性在小范围内近似线性似线性。 uBE iB对输入的小交流信对输入的小交流信号而言，三极管相号而言，三极管相当于电阻当于电阻rbe。2021/3/1199对于小功率三极管：对于小功率三极管：rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。2021/3/11100考察输出回路考察输出回路iCuCE所以：
31、所以：输出端相当于一个受输出端相当于一个受 ib控制的电流源。控制的电流源。近似平行近似平行输出端还要并联一个输出端还要并联一个大电阻大电阻rce。2021/3/11101iCuCE iC uCErce的含义的含义2021/3/11102ubeibuceicuberbe ibib rceuceicrce很大，一般忽略。很大，一般忽略。2021/3/11103等效等效弄清楚等效的概念：弄清楚等效的概念：1、对谁等效。、对谁等效。2、怎么等效。、怎么等效。ebcbec2021/3/111042、放大电路的、放大电路的微变等效电路微变等效电路将交流通道中的三极管用微变等效电路代替将交流通道中的三极管
32、用微变等效电路代替rbe ibibrceiiicuiuoRBRCRL2021/3/111053、电压放大倍数的计算：、电压放大倍数的计算：负载电阻越小，放大倍数越小。负载电阻越小，放大倍数越小。rbeRBRCRL2021/3/111064、输入电阻的计算：、输入电阻的计算：对于为它提供信号的信号源来说，电路是对于为它提供信号的信号源来说，电路是负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。负载，这个负载的大小可以用输入电阻来表示。输入电阻的定义：输入电阻的定义：输入电阻是动态电阻。输入电阻是动态电阻。2021/3/11107电路的输入电阻越大，从信号源取电路的输入电阻越大，从信号源取得的电流越小，
33、因此一般总是希望得到得的电流越小，因此一般总是希望得到较大的的输入电阻。较大的的输入电阻。rbeRBRCRL2021/3/111085、输出电阻的计算：、输出电阻的计算：对于负载而言，放大电路相当于信号源，对于负载而言，放大电路相当于信号源，可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路可以将它进行戴维南等效，戴维南等效电路的内阻就是输出电阻。的内阻就是输出电阻。计算输出电阻的方法：计算输出电阻的方法：1、所有电源置零，然后计算电阻（对有、所有电源置零，然后计算电阻（对有受控源的电路不适用）。受控源的电路不适用）。2、所有独立电源置零，保留受控源，加压求、所有独立电源置零，保留受控源，加压求流法。流法
34、。2021/3/11109rbeRBRC00所以：所以：用加压求用加压求流法求输流法求输出电阻：出电阻：2021/3/11110为了得到尽量大的输出信号，要把为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在设置在交流负载线的中间部分。如果交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。非线性失真。2.4.2.6 失真分析：失真分析：2021/3/11111iCuCEuo可输出可输出的最大的最大不失真不失真信号信号合适的静态工作点合适的静态工作点ib2021/3/11112iCuCEuoQ点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区称
35、为截止失真称为截止失真信号波形信号波形2021/3/11113iCuCEuoQ点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区称为饱和失真称为饱和失真信号波形信号波形2021/3/11114为了保证放大电路的稳定工作，必须有合为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。化严重影响静态工作点。对于前面的电路（固定偏置电路）而言，对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工作点由静态工作点由UBE、 和和ICEO决定，这三个参决定，这三个参数随温度而变化，温度对静态工作点的影响数随温度而变化，温度对静态工作点的影响
36、主要体现在这一方面。主要体现在这一方面。TUBE ICEOQ2.4.3 静态工作点的稳定静态工作点的稳定2021/3/11115温度对温度对UBE的影响的影响iBuBE25 C50CTUBEIBIC2021/3/11116温度对温度对 值及值及ICEO的影响的影响T 、 ICEOICiCuCEQQ总的效果是：总的效果是：温度上升时，温度上升时，输出特性曲输出特性曲线上移，造线上移，造成成Q点上移。点上移。2021/3/11117总之：总之：TIC固定偏置电路的固定偏置电路的Q点是不稳定的。为此，需点是不稳定的。为此，需要改进偏置电路，当温度升高、要改进偏置电路，当温度升高、 IC增加时，增加时
37、，能够自动减少能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变化。保持点的变化。保持Q点基本稳定。点基本稳定。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点。电路见下页。电路见下页。2021/3/11118RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuo偏置电路偏置电路I1I2IB2021/3/11119RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB可以认为与温度无关。可以认为与温度无关。似乎似乎I2越大越好，越大越好，但是但是RB1、RB2太小，太小，将增加损耗，降低输将增加损耗，降低输入电阻。因此一般取入电阻。因此一般取几十几十K。2021/3/1
38、1120RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBTUBEIBICUEIC本电路稳压本电路稳压的过程实际的过程实际是由于加了是由于加了RE形成了形成了负负反馈反馈过程过程2021/3/11121RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IBCE将将RE短路，短路，RE对交流不起作对交流不起作用，放大倍数不受影响。用，放大倍数不受影响。如果去掉如果去掉CE，放大倍数怎样放大倍数怎样？2021/3/11122rbeRCRLRE去掉去掉CE后的微变等效电路后的微变等效电路将将RE折算折算到基极到基极2021/3/11123去掉去掉CE后的微变等效电路后的微变等效电
39、路rbeRCRLRE2021/3/11124RB+ECRCC1C2RERLuiuo 2.5 射极输出器射极输出器工作情况分析工作情况分析2021/3/11125静态分析：静态分析：RB+ECRCC2REIBIE折算折算2021/3/11126动态分析：动态分析：1、电压放大倍数、电压放大倍数rbeRERL2021/3/111271、所以所以但是，输出电流但是，输出电流Ie增加了。增加了。2、输入输出同相，输出电压跟随输入输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压，故称电压跟随器电压跟随器。讨论讨论2021/3/111282、输入电阻、输入电阻输入电阻高，输入电阻高，对前级有利。对前级有利。r
40、beRERL2021/3/111293、输出电阻、输出电阻用加压求流法求输出电阻。用加压求流法求输出电阻。rbeRERsro置置02021/3/11130rbeRERs2021/3/11131rbeRERs2021/3/11132一般一般所以所以射极输出器的输出电阻很小，带负载射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。能力强。2021/3/11133讨论讨论1、将射极输出器放在电路的首级，可以、将射极输出器放在电路的首级，可以提高输入电阻。提高输入电阻。2、将射极输出器放在电路的末级，可以、将射极输出器放在电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能。降低输出电阻，提高带负载能。3、将射极输出器放
41、在电路的两级之间，、将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的可以起到电路的匹配作用匹配作用。2021/3/111341. 电路的组成原则及分析方法电路的组成原则及分析方法(1).静态：适当的静态工作点，使静态：适当的静态工作点，使FET工作在工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。 (2).动态动态: 能为交流信号提供通路。能为交流信号提供通路。组成原则组成原则静态分析：静态分析： 估算法、图解法。估算法、图解法。动态分析：动态分析：微变等效电路法。微变等效电路法。分析方法分析方法2.6 场效应管放大电路场效应管放大电路2021/3/111352.
42、静态分析：静态分析：求：求：UDS和和 ID。+UDD+20VuoRSuiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10K2021/3/11136设：设：UGUGS则：则：UG US而：而：IG=0所以：所以：+UDD+20VuouiCSC2C1R1RDRGR2RL150K50K1M10K10KGDS10KRs2021/3/111373. 场效应管的微变等效电路场效应管的微变等效电路GSD跨导跨导漏极输漏极输出电阻出电阻2021/3/11138gsdSGDrDS很大，可忽略。很大，可忽略。2021/3/111394. 动态分析：动态分析：UgsUiUgsgmUoIdr
43、irosgR2R1RGRL dRLRD2021/3/11140ro=RD=10KsgR2R1RGRL dRLRD2021/3/11141源极输出器：源极输出器：uo+UDDRSuiC1R1RGR2RL150K50K1M10KDSC2G10K2021/3/11142微变等效电路：微变等效电路：riro ro gR2R1RGsdRLRS2021/3/11143求求ro加压求流法。加压求流法。ro ro gR2R1RGsRS2021/3/11144+UDD+20VuouiCSC2C1RDRGRLRsGDS耗尽型自给偏压偏置电路1.静态分析UGS=-ISRS=-IDRS（RS控制静态工作点）2.动态分
44、析.2021/3/11145第一级第一级第二级第二级第第n-1级级第第n级级输输入入输输出出功放级功放级耦合耦合耦合方式：耦合方式：耦合方式：耦合方式：直接耦合；直接耦合；直接耦合；直接耦合；阻阻阻阻容耦合；容耦合；容耦合；容耦合；变压器耦合。变压器耦合。变压器耦合。变压器耦合。2.7 多级阻容耦合放大电路多级阻容耦合放大电路2021/3/11146设设: 1= 2=50, rbe1 = 2.9K , rbe2 = 1.7K2.7.1 典型电路典型电路 +UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US前级
45、前级后级后级2021/3/11147对耦合电路要求：对耦合电路要求：要求要求要求要求 动态动态动态动态: : 传送信传送信传送信传送信号号号号减少压降损失减少压降损失减少压降损失减少压降损失 耦合电路：耦合电路：耦合电路：耦合电路：静态：静态：静态：静态：保证保证保证保证各级各级各级各级QQ点点点点设置设置设置设置波形不失真波形不失真波形不失真波形不失真2021/3/11148阻容耦合电路的频率特性阻容耦合电路的频率特性fA耦合电耦合电容造成容造成三极管结三极管结电容造成电容造成2021/3/11149关键关键关键关键 : :考虑考虑考虑考虑级间影响级间影响级间影响级间影响1.1. 静态静态静
46、态静态: : Q Q点同单级点同单级点同单级点同单级2.2. 动态动态动态动态性能性能性能性能: :方法方法:ri2 = RL1ri2Uo1Ui22.7.2 2.7.2 性能分析性能分析性能分析性能分析+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US2021/3/11150考虑级间影响考虑级间影响2ri , ro :概念同单概念同单级级1rirori2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US202
47、1/3/11151解解解解: : 1. 1. 微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路: :RE1R2R3RC2RLRSR1ri2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8KUo10KC1RC2T1RE1CET2US2021/3/111522.动态参数：动态参数：1ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1 其中其中 RL1 = RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe1=RE1/RL1=RE1/ri2= 27 / 1.7 1.7K ri =1000K/(2.9+511.7)K 82K2ro = R
48、C2= 10KRE1R2R3RC2RLRSR12021/3/111533 3 中频电压放大倍数中频电压放大倍数中频电压放大倍数中频电压放大倍数: :其中：其中： RE1R2R3RC2RLRSR12021/3/11154RE1R2R3RC2RLRSR12021/3/111552.8 差动放大电路差动放大电路2.8.1.直接耦合放大电路的特殊问题直接耦合放大电路的特殊问题2.8.2 基本型差动放大器基本型差动放大器2.8.3 双电源长尾式差放双电源长尾式差放2.8.4 恒流源式差放恒流源式差放2.8.5 差动电路的几种接法差动电路的几种接法 2021/3/111562.8.0 直接耦合电路的特殊问
49、题直接耦合电路的特殊问题特殊问题特殊问题特殊问题特殊问题: :R R2 2 、R RE2 E2 : : 为设置合适的为设置合适的为设置合适的为设置合适的QQ点而增加。点而增加。点而增加。点而增加。1.1.前后级前后级前后级前后级QQ点相互影响点相互影响点相互影响点相互影响: :+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2RE22021/3/111572. .零点漂移零点漂移: :uot0 当当当当 u u u ui i i i= 0 = 0 = 0 = 0 时：时：时：时：特殊问题特殊问题: :uiRC1R1T1R2+UCCuoRC2T2RE2有时会将有时会将信号淹没信号淹没2021/3/11
50、1581.1.结构结构结构结构: :对称对称对称对称2.8.1 差动放大电路基本原理差动放大电路基本原理uoui1+UCCRCR1T1RBRCR1T2RBui22021/3/111592.抑制零漂的原理抑制零漂的原理:uo= uC1 - uC2 = 0uo= (uC1 + uC1 ) - (uC2 + uC2 ) = 0当当ui1 = ui2 = 0 时：时：当温度变化时：当温度变化时：uoui1+UCCRCR1T1RBRCR1T2RBui2uc1uc22021/3/111601.1.结构结构结构结构: :为了使左右平衡，为了使左右平衡，可设置调零电位器可设置调零电位器: 2.8.2 双电源长
51、尾式差放双电源长尾式差放ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE2021/3/111612. 静态分析静态分析: 温度温度TICIE = 2ICUEUBEIBIC1).RE 抑制抑制温度漂移温度漂移ui1 = ui2 = 0自动稳定自动稳定RE : 强负反馈作用强负反馈作用ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE2021/3/111622). Q点的计算点的计算:直流通路直流通路IC1= IC2= IC= IB UC1= UC2= UCCICRC UE1= UE2 =IBRBUBE UCE1= UCE2 = UC1UE1IC1IC2IBIBIEui1uo
52、+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE2021/3/111633. 动态分析动态分析: 1) 输入信号分类输入信号分类1差模输入差模输入:ui1 = -ui2= ud差模电压放大倍数差模电压放大倍数:共模输入共模输入:2ui1 = ui2 = uC共模电压放大倍数共模电压放大倍数: 共模抑制比共模抑制比:KCMRR =KCMRR (dB) =(分贝分贝)（Common - Mode Rejection Ratio)(differential mode)( common mode) 2021/3/111643 任意输入任意输入: ui1 , ui2差模分量差模分量:共模分量共模分量:
53、uduCui1 = uC + udui2 = uC - ud 叠加叠加分解分解2ui1 - ui2=2ui1 + ui2=例题例题: ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv 则：则：ud = 5mv , uc = 15mv ui1 = 15mv + 5mv,ui2= 15mv - 5mv2021/3/11165ui = ui1 - ui2 = 2ud即即:2) 差模输入差模输入+UCC-UEEuiuoRCT1RBRCT2RBRERR均压器均压器2021/3/111661RE对差模信号作用对差模信号作用: : ui1 ui2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2i
54、RE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0ib2ib1ic2ic1iRERE对差模信号不起作用对差模信号不起作用+UCC-UEEuiuoRCT1RBRCT2RBRERR2021/3/111672差模信号通路差模信号通路:T1单边微变等效电路 ui2 ui1RR uod1 uod2 uodC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBib2ib1ic1ic2uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib12021/3/111683 放大倍数放大倍数: :差模电压放大倍数差模电压放大倍数: :单边差模放大倍数单边差模放大倍数: :uod1RBB1EC1RC ib1ui1rbe1ib1202
55、1/3/11169若差动电路带负载若差动电路带负载RL(接在接在c1与与c2之之间间), 对于差动信号而言，对于差动信号而言，RL中点电位中点电位为为0, 所以放大倍数：所以放大倍数：总的差动电压放大倍数：总的差动电压放大倍数：2021/3/11170ro = 2 RC ri ri ro输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：4 输入输出电阻输入输出电阻: :RR C1B1C2EB2RCT1RBRCT2RB2021/3/111713) 共模输入共模输入uC uoc2 uoc1 uocic1ic2iREuRERE对共模信号起作用，并且对共模信号起作用，并且iRE=2ie1。-UEE+UCREC1
56、B1C2EB2RCT1RBRCT2RB2021/3/11172共共模信号通路模信号通路: :uC1 uoc2 uoc1uoc2REERCT1RBRCT2RB ic1 ic2ie1uC22RE ie22021/3/11173T T1 1单边微变等效电路单边微变等效电路ic1uc1RBuoc1ib1RC ib12REie1rbe12021/3/11174uoc2 = AC2 uc2uoc= uoc1 uoc2 0KCMRR uoc1 = AC1 uc1AC 0负载影响共模放大倍数吗？负载影响共模放大倍数吗？不影响！不影响！2021/3/11175恒流源式差放电路恒流源式差放电路电路结构电路结构:I
57、C3ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBR2T3R1R3-UEE2021/3/11176 rce3 1M 恒流源恒流源uCEIB3iCUCE3IC3QUCE3T3 :放大区放大区IC3ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBR2T3R1R3-UEE2021/3/11177恒流源相当于阻值很大的电阻。恒流源相当于阻值很大的电阻。恒流源不影响差模放大倍数。恒流源不影响差模放大倍数。恒流源影响共模放大倍数，使共模放大恒流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数减小，从而增加共模抑制比，理想倍数减小，从而增加共模抑制比，理想的恒流源相当于阻值为无穷的电
58、阻，所的恒流源相当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。以共模抑制比是无穷。恒流源的作用恒流源的作用2021/3/111782.8.4 差放电路的几种接法差放电路的几种接法输入端输入端 接法接法双端双端单端单端输出端输出端 接法接法双端双端单端单端双端输出：双端输出：Ad = Ad1单端输出：单端输出：差模电压放大倍数：差模电压放大倍数：ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE2021/3/111792.9 稳压电路稳压电路稳压管稳压管稳压电路稳压电路开关型开关型稳压电路稳压电路线性线性稳压电路稳压电路常用稳压电路常用稳压电路( (小功率设备小功率设
59、备) )2021/3/1118019.4.1 19.4.1 稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标1、稳压系数、稳压系数 S2、输出电阻、输出电阻R02021/3/1118119.4.2 19.4.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路一一 、电路结构的一般形式、电路结构的一般形式2021/3/11182T+_UI+_+_UO比比较较放放大大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件2021/3/11183二二 、稳压原理、稳压原理U0UB2UBE2=（UB2-UZ）UC2U0当当UI增加或输出电流
60、减小使增加或输出电流减小使U0升高时升高时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB22021/3/11184三三 、输出电压的确定和调节范围、输出电压的确定和调节范围四四 、影响稳压特性的主要因素、影响稳压特性的主要因素 1、比较放大部分的、比较放大部分的AV和电压反馈系数和电压反馈系数F愈大越好；愈大越好； 2、基准电压愈稳定越好；、基准电压愈稳定越好； 3、放大部分的电源愈稳定越好；、放大部分的电源愈稳定越好； 4、调整管、调整管rce愈大越好愈大越好(rce小则小则 UI引起的引起的 UO大大)。2021/3/11185五、改进措施五、改进措施串联反馈式稳压电路
61、串联反馈式稳压电路在运放理想条件下在运放理想条件下(AV= ri= )：UITR1R2UFUR+-RLUO Av+-2021/3/111862、采用辅助电源采用辅助电源(比较放大部分的电源比较放大部分的电源)。3、用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。六六 、过流保护、过流保护 为避免使用中因某种原因输出短路或过载为避免使用中因某种原因输出短路或过载致使调整管流过很大的电流致使调整管流过很大的电流,使之烧坏故需有快使之烧坏故需有快速保护措施。常见保护电路有两类速保护措施。常见保护电路有两类限流型限流型: 把电流限制在允许范围内把电流限制在允许范围内,不再增
62、大；不再增大；截留型截留型: 过流时使调整管截止或接近截止。过流时使调整管截止或接近截止。2021/3/11187集成稳压电源集成稳压电源简简 介介2021/3/111881端端: 输入端输入端2端端: 公共端公共端3端端: 输出端输出端W7800系列稳压器外形系列稳压器外形1端端: 公共端公共端2端端: 输入端输入端3端端: 输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形2021/3/11189分类分类:型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W78系列系列(输出正电压输出正电压) W79系列系列(输出负电压输出负电压)输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、
63、9V、12V 、18V、 24V等等 。2021/3/11190 一、输出为固定电压的电路一、输出为固定电压的电路W7800系列稳压器系列稳压器 基本接线图基本接线图19.5.2 19.5.2 应用电路应用电路应用电路应用电路输入与输输入与输出端之间出端之间的电压不的电压不得低于得低于3V3V！COW7800CIUI+_+_UO1321F2021/3/11191正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路二二二二 、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路W78XXCIUI+ _UO132+ _CIW79XX13COCO2UO2021/3/11192COW78
64、XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX: 为为W78XX固定输出电压固定输出电压UO=UXX+UZ三三三三 、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路2021/3/11193四、四、四、四、 输出电压可调式电路输出电压可调式电路输出电压可调式电路输出电压可调式电路W7805132R1CICOUI76234UOR2F0070.33 33V10K0.1 2021/3/11194(UXX=5V)2021/3/11195例例1： 扩音系统扩音系统电电 压压 放放 大大功功 率率 放放 大大 信信 号号 提提 取取执行机构执行机构一、一、 功率放大器的
65、作用：做放大电路的功率放大器的作用：做放大电路的输出输出级级，以，以驱动驱动 执行机构。如使扬声器发声、执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、继电器动作、 仪表指针偏转等。仪表指针偏转等。 2.10功率放大电路功率放大电路2021/3/11196例二：温度控制例二：温度控制R1-R3:标准电阻标准电阻Ua : 基准电压基准电压Rt :热敏电阻热敏电阻A：电压放大器：电压放大器RtTUOT 温度调节温度调节过程过程UbUO1R1aR2uoUcc+R3Rt 功功 放放b温控箱温控箱A+-uo1加加热热元元件件2021/3/11197二、二、 分析功放电路应注意的问题分析功放电路应注意的问题功放电路
66、中电流、电压要求都比较大，功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值极限值: ICM 、U(BR)CEO 、 PCM 。 ICMPCMU(BR)CEO ICuCE2021/3/11198 电流、电压信号比较大，必须注意防止电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。波形失真。电源提供的能量尽可能转换给负载，减电源提供的能量尽可能转换给负载，减少少 晶体管及线路上的损失。即注意提晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的高电路的 效率（效率（ ）。）。 =PomaxPE100 %Pomax : 负载上得到的交流信号功率负载上得到的交流信号
67、功率。PE ： 电源提供的直流功率电源提供的直流功率。2021/3/11199射极输出器输出电阻低，带负载射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗能力强，可以用做功率放大器吗？答：答：不合适，因为效率太低不合适，因为效率太低 。 uotuo问题讨论问题讨论ibQIcuCEUCC /REUccRbuoUCCuiRE2021/3/11200射极输出器效率低的原因射极输出器效率低的原因 一般射随器静态工作点（一般射随器静态工作点（Q）设置较高（靠近负载）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真线的中部），信号波形正负半周均不失真 。电路中存。电路中存在的静态电流（在的静
68、态电流（ICQ），在晶体管和射极电阻中造成），在晶体管和射极电阻中造成 较大静态损耗，致使效率降低。设较大静态损耗，致使效率降低。设Q点正好在负载线中点正好在负载线中 点，若忽略晶体管的饱和压降，则有：点，若忽略晶体管的饱和压降，则有： UCEQ = (1 / 2)UCC ICQ = UCC /2RE。 *这种工作方式称为这种工作方式称为甲类放大甲类放大。PO =（UCC / 2 ）（UCC / 2RL ）PE = UCC ICQ = UCC2 / 2RE = UCC 2 / 8RL = PO / PE = 25 %2021/3/11201 一、无输出电容的互补对称功放电路一、无输出电容的互补
69、对称功放电路（OCL电路）电路）工作原理（设工作原理（设ui为正弦波）为正弦波）ic1ic2 静态时：静态时：ui = 0V,T1、T2均不工作均不工作uo = 0v。动态时：动态时：ui 0vT1截止截止ui 0vT1导通导通T2截止截止iL=ic1 ;ui-UccT1T2uo+UccRLiLiL=ic2 。T2导通导通* T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为式，称为乙类放大乙类放大。（1）2021/3/11203iBuBEUTuitQiCuCEUCC /REUCCib乙类放大的波形关系乙类放大的波形关系iBtiCt 特点特点 静态电流静态电
70、流 ICQ、IBQ等于零；等于零； 每管导通时间于半个周期每管导通时间于半个周期 ； 存在失真。存在失真。 2021/3/11204最大输出功率及效率的计算最大输出功率及效率的计算 假设假设ui为正弦波且幅为正弦波且幅度足够大，度足够大，T1、T2导通时导通时均能饱和，此时输出达到均能饱和，此时输出达到最大值。若忽略晶体管的最大值。若忽略晶体管的饱和压降，则负载（饱和压降，则负载（RL)上上的电压和电流分别为：的电压和电流分别为：ULmax =UCCI Lmax =UCC / RLULmax负载上得到的最大功率为：负载上得到的最大功率为：iL-UCCRLuiT1T2UL+UCC（2）2021/
71、3/11205电源提供的直流平均功率计算：电源提供的直流平均功率计算： 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为:两个电源提供的总功率为：两个电源提供的总功率为：效率为：效率为： tic12021/3/11206电路的改进电路的改进（3）克服交越失真克服交越失真交越失真的含义交越失真的含义 tuo交越失真交越失真ui t 当输入信号当输入信号ui为正弦波时，为正弦波时，输出信号在过零前后出现的输出信号在过零前后出现的失真便为交越失真。失真便为交越失真。iBiBuBEtuitUT 交越失真产生的原因交越失真产生的原因 在于晶体管特性存在非线性，在于晶体管特
72、性存在非线性， Ui IB，则，则2021/3/11210OCL准互补输出功放电路准互补输出功放电路+UCC-UCCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T6 T1：电压推动级：电压推动级 T1、R1、R2： UBE倍增电路倍增电路 T3、T4、T5、T6： 复合管构成的输复合管构成的输 出级出级准互补准互补 输出级中的输出级中的T4、T6均为均为NPN型晶体管，两者特性容易对称。型晶体管，两者特性容易对称。2021/3/11211二、二、 无输出变压器的互补对称功放电路（无输出变压器的互补对称功放电路（OTL电路）电路）（1）特点：）特点：单电源供电；单电源供电；输出加有大电容。输出加有大电容
73、。（2）静态时：）静态时：T1、T2特性对称，特性对称，UCC/2RLuiT1T2+UCCCAUL+-UC令：令：2021/3/11212（3）动态时：）动态时： 设输入端在设输入端在UCC /2直流电平基础上加入正弦信号。直流电平基础上加入正弦信号。时，时，T1导通、导通、T2截止；截止；若输出电容足够大，若输出电容足够大，其上电压基本保持其上电压基本保持不变，则负载上得不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称，到的交流信号正负半周对称，但存在交越失真。但存在交越失真。ui ic1ic2RLuiT1T2+UCCAUL+-交越失真交越失真 T1截止、截止、 ui 时，时，T2导通。（导通。（U
74、C 相当于电源）相当于电源）2021/3/11213ILmax =、ULmax（4）输出功率及效率）输出功率及效率 若忽略交越失真的影响，且若忽略交越失真的影响，且ui幅度足够大。则：幅度足够大。则：uLULmaxPL max= PE =UCC IAV =（IAV = ）ui2021/3/11214OTL准互补输出功放电路准互补输出功放电路ui+UCCRLT1T2Rb1D1D2Rb2RRe1Re 2T3T4CRe1、Re2 起什么作用。起什么作用。 Rb1、R、D1、D2、Rb2 各器件的作用是什么？各器件的作用是什么？ T1和和T3 、T2和和T4构成构成什么工作方式？什么工作方式？思考思考
75、2021/3/1121517.6集成功率放大器集成功率放大器工作可靠、使用方便。只需在器件外部适工作可靠、使用方便。只需在器件外部适当连线，即可向负载提供一定的功率。当连线，即可向负载提供一定的功率。特点特点集成功放集成功放LM384LM384生产厂家：美国半导体器件公司生产厂家：美国半导体器件公司电路形式：电路形式：OTL输出功率：输出功率：8 负载上可得到负载上可得到5W功率功率电源电压：最大为电源电压：最大为28V 2021/3/11216集成功放集成功放LM384LM384管脚说明管脚说明14、 - 电源端（电源端（ Vcc）3、4、5、7、- 接地端（接地端（ GND）10、11、12、- 接地端（接地端（GND）2、6 、- 输入端输入端 （一般（一般2脚接地）脚接地） 8 、- 输出端输出端 （经（经500 电容接负载）电容接负载）)12345 678910111213141、- 接旁路电容（接旁路电容（5 ） 9、13、- 空脚（空脚（NC）2021/3/11217集成功放集成功放LM384LM384外部电路典型接法外部电路典型接法500 -+ 0.1 2.7 8146215 Vccui8 2021/3/11218
