第3章生物医学常用放大器ppt件

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1、第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节第一节 生物电信号的特点生物电信号的特点第二节第二节 负反馈放大器负反馈放大器第三节第三节 直流放大器直流放大器第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器第四节第四节 功率放大器功率放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器第一节第一节

2、 生物电信号的特点生物电信号的特点 一、一、生物电信号生物电信号的的基本特性基本特性二、生物医学放大器的基本要求二、生物医学放大器的基本要求第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器一、一、生物电信号的基本特性生物电信号的基本特性1.1.生物信号的定义：携带生物信息的信号。生物信号的定义：携带生物信息的信号。 生物电信号：如心电、脑电、肌电等生物电信号：如心电、脑电、肌电等非生物电信号：如体温、血

3、压、呼吸等非生物电信号：如体温、血压、呼吸等分类分类：注意：非生物电信号的采集需要合适传感器将注意：非生物电信号的采集需要合适传感器将其转换成电信号。其转换成电信号。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（1 1）频率特性：）频率特性：生物电信号的频带主要在低频和超生物电信号的频带主要在低频和超低频范围内。如低频范围内。如脑电信号的频带集中在脑电信号的频带集中在0.5Hz0.5Hz至至100

4、Hz100Hz范围；心电信号的频带在范围；心电信号的频带在0.05Hz0.05Hz至至100Hz100Hz；肌电信号的频带为肌电信号的频带为10Hz10Hz至至2KHz2KHz。（2 2）幅值特性：幅值特性：生物电信号的幅度较小，只有毫伏生物电信号的幅度较小，只有毫伏级甚至微伏级。如脑电信号在几微伏到几百微伏级甚至微伏级。如脑电信号在几微伏到几百微伏变化，肌电信号在几微伏到几千微伏变化。变化，肌电信号在几微伏到几千微伏变化。2.生物电信号的特性生物电信号的特性第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号

5、的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器二、生物医学放大器的基本要求二、生物医学放大器的基本要求基基本本要要求求：由由于于生生物物医医学学信信号号频频率率较较低低且且频频带带较较宽宽、阻阻抗抗较较高高且且幅幅度度较较低低和和信信噪噪比比较较小小的的特特点点，选用放大器有如下要求：选用放大器有如下要求： 1.高放大倍数高放大倍数 4.低噪声低噪声 2.高输入阻抗高输入阻抗 5.低漂移低漂移 3.高共模抑制比高共模抑制比 6.合适的频带合适的频带第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学

6、常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器第二节第二节 负反馈放大器负反馈放大器 一、一、反馈反馈的基本概念的基本概念 二、负反馈的基本类型二、负反馈的基本类型 三、负反馈对放大器性能的影响三、负反馈对放大器性能的影响 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器一、一、反馈的基本概念反馈

7、的基本概念( (一一) ) 反馈的定义反馈的定义 凡将放大器输出端的信号（电压或电流）的一部凡将放大器输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，称为反馈分或全部引回到输入端，与输入信号迭加，称为反馈（feed back）。）。方框图如下所示：方框图如下所示：方框图如下所示：方框图如下所示：基本放大基本放大电路电路A反反馈馈电路电路F+第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率

8、放大器 A 无反馈时的放大倍数无反馈时的放大倍数 F 反馈网络的反馈系数反馈网络的反馈系数（1 1）由基本放大电路和反馈网络两部分组成。）由基本放大电路和反馈网络两部分组成。（2 2）反馈信号与输入信号在放大器的输入端叠加。）反馈信号与输入信号在放大器的输入端叠加。（3 3）基本放大器的净输入信号）基本放大器的净输入信号 输入信号输入信号输入信号输入信号净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号 反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号输出信号输出信号输出信号输出信号第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的

9、特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 1.正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈：反馈使净输入信号增加，使输出量增大。正反馈：反馈使净输入信号增加，使输出量增大。 负反馈：反馈使净输入信号减小，使输出量减小。负反馈：反馈使净输入信号减小，使输出量减小。判定方法判定方法：采用瞬时极性法：采用瞬时极性法. .（1 1）在放大器的输入端，假定输入信号电压）在放大器的输入端，假定输入信号电压ui处于某处于某 一瞬时极性。如用一瞬时极性。如用“”号。号。（2 2）按照电压信号传输方向，根据放大器基）按照电压信号传输方向，根据放大器基- -射

10、同射同 相，基相，基- -集反相原则，判断反馈信号集反相原则，判断反馈信号uf瞬时极性。瞬时极性。（3 3）如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为）如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为 负反馈；反之为正反馈。负反馈；反之为正反馈。（二）反馈的类型（二）反馈的类型及其判定方法及其判定方法第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 注意：注意：正反馈虽然能使放大倍数正反馈虽然能使放大倍数增加，但

11、却造成放增加，但却造成放 大器的不稳定性，只用于振荡电路。负反馈虽然降大器的不稳定性，只用于振荡电路。负反馈虽然降 低放大倍数，但能有效改善放大器的性能。低放大倍数，但能有效改善放大器的性能。 2.直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈直流反馈：直流反馈：反馈只对直流起作用。反馈只对直流起作用。交流反馈交流反馈：反馈只对交流信号起作用。反馈只对交流信号起作用。交直流反馈：既有直流量又有交流量的反馈。交直流反馈：既有直流量又有交流量的反馈。直流负反馈的作用直流负反馈的作用: :稳定静态工作点稳定静态工作点。交流负反馈交流负反馈: :改善放大电路动态性能。改善放大电路动态性能。交直流负反馈交直流负反

12、馈: :既可稳定既可稳定Q Q点又可改善动态参数。点又可改善动态参数。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 在直流通路中，如果有反在直流通路中，如果有反馈存在，存在，则为直流反直流反馈。 在交流通路中，如果有反在交流通路中，如果有反馈存在，存在，则为交流反交流反馈。 如果在直、交流通路中，反如果在直、交流通路中，反馈回路都存在，即回路都存在，即为 交交、直流反直流反馈。 电路特点路特点:(1

13、):(1)反反馈网网络中串接隔直中串接隔直电容，可以隔断容，可以隔断 直流，反直流，反馈只只对交流起作用。交流起作用。 (2)(2)如果在起反如果在起反馈作用作用电阻两端并阻两端并联旁路旁路 电容，反容，反馈只只对直流起作用。直流起作用。判定方法：判定方法：第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器Rf、Re2直流负反馈直流负反馈Rf、Re2交流负反馈交流负反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常

14、用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 根据反馈输出采样信号的不同，又分为电压反馈根据反馈输出采样信号的不同，又分为电压反馈和电流反馈。和电流反馈。 如果反馈信号取自输出电压信号，叫电压反馈。如果反馈信号取自输出电压信号，叫电压反馈。 如果反馈信号取自输出电流信号，叫电流反馈。如果反馈信号取自输出电流信号，叫电流反馈。 判定方法判定方法：当：当输出电压短路输出电压短路 uo o = 0 = 0 ，若反馈消，若反馈消失为电压反馈失

15、为电压反馈, ,反之则为电流反馈。反之则为电流反馈。3.电压反馈和电流反馈电压反馈和电流反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 电压反馈电压反馈RLuoRLiE电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节

16、直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 根据反根据反馈信号在信号在输入端与入端与输入信号比入信号比较形式的形式的不同，可以分不同，可以分为串串联反反馈和并和并联反反馈。 串串联反反馈：反：反馈信号与信号与输入信号入信号在在输入回路中入回路中以以电压的形式相加减。的形式相加减。 并并联反反馈：反：反馈信号与信号与输入信号在入信号在输入回路以入回路以电流形式流形式相加减。相加减。 判定方法判定方法：如如输入信号入信号Xi与反与反馈信号信号Xf在在输入回路入回路的不同端点，的不同端点，则为串串联反反馈。 如如输入入信信号号Xi与与反反馈信信号号Xf在在输入入回回路路的的相相同同端点，端点，则为并

17、并联反反馈。4.串联反馈和并联反馈串联反馈和并联反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 iiifibufuiubeube=ui-uf反馈到发射极反馈到发射极为为串联反馈串联反馈 ib=ii-if 反馈到基极反馈到基极为为并联反馈并联反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放

18、大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器二、负反馈的基本类型二、负反馈的基本类型 由于反馈网络在放大器输出端有电压和电流两由于反馈网络在放大器输出端有电压和电流两种取样方式，在放大电路输入端有串联和并联两种取样方式，在放大电路输入端有串联和并联两种求和方式，负反馈放大器构成四种反馈类型。种求和方式，负反馈放大器构成四种反馈类型。 电压串联负反馈电压串联负反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生

19、物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器电路如图所示（射随器）电路如图所示（射随器）+C1+ui ReRb +UCCC2RL+uo+ ud +ufRe 介于输入输出回路介于输入输出回路之间，有反馈存在。之间，有反馈存在。反馈电压反馈电压 uf= uo ， 反馈量反馈量与与 输出电压有关，为电压输出电压有关，为电压反馈。反馈。 反馈类型分析如下：反馈类型分析如下： （一）电压串联负反馈（一）电压串联负反馈从输入端来看：从输入端来看：ud = ui uf，以电压形式相加减，以电压形式相加减，故为串联反馈

20、。故为串联反馈。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 正、负反馈的正、负反馈的判断判断：采采用用“瞬时极性法瞬时极性法” 假设某一瞬时，在放大器的输入端加入一个正假设某一瞬时，在放大器的输入端加入一个正 极性的输入信号，如图所示。按信号传输方向依次极性的输入信号，如图所示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性，最后确定反馈信号的瞬时判断相关点的瞬时极性，最后确定反馈信号的瞬时极性为正。因此

21、反馈使极性为正。因此反馈使 净输入净输入ud 减小，为负反馈。减小，为负反馈。 反馈类型反馈类型电压串联负反馈电压串联负反馈 电压负反馈电压负反馈 稳定输出电压稳定输出电压负载变化时，输出负载变化时，输出电压稳定电压稳定输出电阻输出电阻 稳压过程：稳压过程：RL uO uf ud(ube) uO 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（二）电流串联负反馈（二）电流串联负反馈反馈类型分析如下反馈

22、类型分析如下:RE连接输入、输出回连接输入、输出回路，为反馈电阻。路，为反馈电阻。净输入信号净输入信号ube = ui - uf以电压形式比较，为串以电压形式比较，为串联反馈。联反馈。uf = ie RE ic RC ，uf 正比于输出正比于输出电流，为电流，为电流反馈。电流反馈。电流反馈。电流反馈。RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSuS+ubeuf第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第

23、四节功率放大器 根据瞬时极性法，反馈电压根据瞬时极性法，反馈电压uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压大小，为负反馈。大小，为负反馈。结论：反馈类型结论：反馈类型结论：反馈类型结论：反馈类型 电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈 电流负反馈具有稳定输出电流的作用。电流负反馈具有稳定输出电流的作用。电流负反馈具有稳定输出电流的作用。电流负反馈具有稳定输出电流的作用。稳流过程：稳流过程：稳流过程：稳流过程：ib Ic Uf UbeIc 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第

24、二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（三）电压并联负反馈（三）电压并联负反馈RF为输出与输入联系支路，为输出与输入联系支路，因此有反馈存在。因此有反馈存在。净输入信号为：净输入信号为：ib = ii - if，以电流形式相以电流形式相比较，为并联反馈。比较，为并联反馈。反馈电流削弱净输入电反馈电流削弱净输入电流流ib。为负反馈。为负反馈。反馈反馈RF取自于输出电取自于输出电取自于输出电取自于输出电压，为电压反馈。压，为电压反馈。压，为电压反馈。压，为电压反馈。反馈类型反馈类型反馈类型反馈类型电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈

25、电压并联负反馈+UCCRCC1RF+RS+C2+RLuSuiuoifiiib稳压过程：稳压过程：Uo if ib ic Uo 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（四）电流并联负反馈（四）电流并联负反馈 RF为反馈电阻，反馈取自电流端，为电流反馈。为反馈电阻，反馈取自电流端，为电流反馈。在输入端以电流形式相比较，在输入端以电流形式相比较， ib = ii - if，并联反，并联反馈。馈。反馈

26、电流削弱了净输入电流。为负反馈。反馈电流削弱了净输入电流。为负反馈。uouiiiibifuFRE2RFRC1RC2+UCCiE2电流反馈电流反馈并联反并联反馈馈+ 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器三、负反馈对放大器性能的影响三、负反馈对放大器性能的影响基本放大基本放大电路电路A反反馈馈电路电路F+ 反馈电路的反馈电路的 基本方程：基本方程：ofXXF = =doXXA= A 开环放大倍数

27、开环放大倍数 Af闭环放大倍数闭环放大倍数第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器1. 降低放大倍数降低放大倍数 则有：则有：结论结论结论结论: : 负反馈使放大倍数下降负反馈使放大倍数下降负反馈使放大倍数下降负反馈使放大倍数下降, , | 1+| 1+AFAF| | 称为称为称为称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强。反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强。反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强。反馈

28、深度，其值愈大，负反馈作用愈强。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器2.提高放大倍数的稳定提高放大倍数的稳定性性例如，例如，1+ AF = 101，dA/A = 10%则，则， dAf/Af = （ 10 %） 101 0.1 %引入负反馈后使放大倍数的稳定性提高引入负反馈后使放大倍数的稳定性提高第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大

29、器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 若若|AF| 1，称为深度负反馈，此时：，称为深度负反馈，此时：结论：深度负反馈条件下，放大结论：深度负反馈条件下，放大结论：深度负反馈条件下，放大结论：深度负反馈条件下，放大倍数仅与反馈电路有关。倍数仅与反馈电路有关。倍数仅与反馈电路有关。倍数仅与反馈电路有关。而反馈而反馈电路一般由无源元件组成，受温电路一般由无源元件组成，受温度影响较小，故度影响较小，故Af比较稳定。比较稳定。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医

30、学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器3.减少非线性失真减少非线性失真无负反馈无负反馈Auiuo大大小小有负反馈有负反馈uiA接近正弦波接近正弦波Fuf略小略小略小略小略大略大略大略大ufuo+uid改善波形的失真改善波形的失真第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率

31、放大器 4.展宽通频带展宽通频带 放大器加入负反馈后，放大倍数下降，但通放大器加入负反馈后，放大倍数下降，但通频带却加宽了，如图所示。频带却加宽了，如图所示。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器5. 5.对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响对输入、输出电阻的影响(1)(1)对输入电阻的影响对输入电阻的影响ii A FuiudufRiAFud无反馈时无反馈时 有反

32、馈时有反馈时串联负反馈使输串联负反馈使输入电阻增大入电阻增大 Rif第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器并联负反馈使输入并联负反馈使输入电阻减小电阻减小ifiidii A FuiRiAFiidRif第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第

33、三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈电压负反馈稳定输出电压（当负载变化时）稳定输出电压（当负载变化时）恒压源恒压源输出电阻小。输出电阻小。电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈使输出电阻提高电流负反馈电流负反馈稳定输出电流（当负载变化时）稳定输出电流（当负载变化时）恒流源恒流源输出电阻大。输出电阻大。（2）对输出电阻的影响）对输出电阻的影响第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器

34、第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 总结：引入负反馈改善性能的一般原则总结：引入负反馈改善性能的一般原则 要稳定直流量要稳定直流量引直流负反馈引直流负反馈 要稳定交流量要稳定交流量引交流负反馈引交流负反馈 要稳定输出电压要稳定输出电压引电压负反馈引电压负反馈 要稳定输出电流要稳定输出电流引电流负反馈引电流负反馈 要增大输入电阻要增大输入电阻引串联负反馈引串联负反馈 要减小输入电阻要减小输入电阻引并联负反馈引并联负反馈第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节

35、负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器第三节第三节 直流放大器直流放大器一、直流放大器的零点漂移一、直流放大器的零点漂移二、差分放大器二、差分放大器第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器一一、直流放大器的零点漂移直流放大器的零点漂移 1.1.零点漂移：输入电压为零，而输出电压缓慢变化零点漂移：输入电压为零，而输出电压缓慢变化的现象，简称零漂。如下图所示。的

36、现象，简称零漂。如下图所示。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器2.2.引起零点漂移的原因引起零点漂移的原因 （1 1）晶体管的参数）晶体管的参数(ICBO、UBE、)随温度的变随温度的变化而变化，引起电路中静态工作点的变化，所以零化而变化，引起电路中静态工作点的变化，所以零点漂移也称为温度漂移（简称温漂）。点漂移也称为温度漂移（简称温漂）。 （2 2）电源电压的波动：在多级直接耦合放大器）

37、电源电压的波动：在多级直接耦合放大器中各级漂移中，又以第一级的漂移影响最为严重，中各级漂移中，又以第一级的漂移影响最为严重，减小输入级的零点漂移，成为多级直接耦合放大器减小输入级的零点漂移，成为多级直接耦合放大器一个至关重要的问题。一个至关重要的问题。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器3.3.出现问题出现问题 零点漂移引起输出电压的变化与被放大的有用零点漂移引起输出电压的变化与被放大的有用

38、信号无法区别开，对于直流放大器，前级引起的零信号无法区别开，对于直流放大器，前级引起的零点漂移电压，被后级放大，最后将掩盖正常输出，点漂移电压，被后级放大，最后将掩盖正常输出，造成错误输出。造成错误输出。4.4.解决零漂的方法解决零漂的方法 放大器的输入级采用差分放大器。放大器的输入级采用差分放大器。差分放大器差分放大器具有抑制零点漂移的作用，广泛用于集成电路的输具有抑制零点漂移的作用，广泛用于集成电路的输入级。入级。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器

39、第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器二、差分放大器二、差分放大器(differential amplifier) 输入信号输入信号ui1、ui2由两管的基极输入，由两管的基极输入，输出电压输出电压uo取自两管取自两管的集电极。这种电路的集电极。这种电路称为双端输入称为双端输入双端双端输出差分放大器。输出差分放大器。电路结构：电路结构：T1、T2管特性和参数相同，具有相同的温管特性和参数相同，具有相同的温度特性。度特性。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负

40、反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（1 1）静态时，）静态时，IC1=IC2、UCl=UC2 UO=UCl-UC2=0（2 2）温度变化时）温度变化时 IC1=IC2UCl=UC2 uo=UCl-UC2=0。由温度变由温度变化引起的零点漂移被有效地抑制。化引起的零点漂移被有效地抑制。 差分放大器对称结构对两管所产生的同向温度差分放大器对称结构对两管所产生的同向温度漂移具有较好的抑制作用，这是它的突出优点。漂移具有较好的抑制作用，这是它的突出优点。1.1.零点漂移的抑制零点漂移的抑制第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用

41、放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器(1)(1)共模输入共模输入(common-mode input) 两管基极输入信号大小相等，极性相同，即两管基极输入信号大小相等，极性相同，即uil = ui2，这样的输入称为共模输入。差分放大器对共模这样的输入称为共模输入。差分放大器对共模信号没有放大作用，即放大倍数为零。信号没有放大作用，即放大倍数为零。 温度变化所引起的零点漂移和其它干扰信号都温度变化所引起的零点漂移和其它干扰信号都可以视为共模信号，差

42、分电路抑制共模信号能力的可以视为共模信号，差分电路抑制共模信号能力的大小反映出它对零点漂移的抑制水平，在高质量的大小反映出它对零点漂移的抑制水平，在高质量的直流放大器中第一级总是采用差分放大器。直流放大器中第一级总是采用差分放大器。 2.差分放大器对信号的放大作用差分放大器对信号的放大作用第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器(2)(2)差模输入差模输入(differential input)

43、 两管基极输入信号大小相等，极性相反，即两管基极输入信号大小相等，极性相反，即uil = -ui2，这样的输入称为差模输入。差模输入信这样的输入称为差模输入。差模输入信号使两管的集电极电流号使两管的集电极电流IC一增一减，相应的两管一增一减，相应的两管的集电极电位一减一增，差动放大电路的输出电的集电极电位一减一增，差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的两倍，也就是将压为两管各自输出电压变化量的两倍，也就是将要放大的输入信号。要放大的输入信号。 例如：例如：UCl = -1V，UC2 = 1V， 则则u。= -1V-1V= -2V第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用

44、放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 改进原因：在实际电路中，完全对称的情况并改进原因：在实际电路中，完全对称的情况并不存在，单靠电路的对称性来抑制零点漂移是有限不存在，单靠电路的对称性来抑制零点漂移是有限的；同时差分电路中每个管的集电极电位的漂移并的；同时差分电路中每个管的集电极电位的漂移并未得到抑制，如果采用单端输出则根本无法抑制漂未得到抑制，如果采用单端输出则根本无法抑制漂移移, ,必须从改进电路着手，来减小每个三极管自身的必须从改进电路着

45、手，来减小每个三极管自身的零点漂移。零点漂移。 3.典型差分放大器的改进典型差分放大器的改进 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 （1）长尾式差分放大器）长尾式差分放大器电路特点：接入射极电电路特点：接入射极电阻阻RE、辅助负电源、辅助负电源UEE，采用正负双电源供电。采用正负双电源供电。为使电路左右平衡，设为使电路左右平衡，设置调零电位器置调零电位器Rw。双电源的作用：双电源的作用：1

46、1）使信号变化幅度加大。）使信号变化幅度加大。2 2）IB1、IB2由负电源由负电源-UEE提供。提供。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 射极电阻射极电阻RE的作用是稳定静态工作点，限制每一的作用是稳定静态工作点，限制每一个三极管的漂移范围，减小每个管子的零点漂移。个三极管的漂移范围，减小每个管子的零点漂移。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器

47、生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器该电路为双端输该电路为双端输入入双端输出对双端输出对称差分放大器。称差分放大器。 电路性能分析：电路电路性能分析：电路如右图所示。如右图所示。静态分析：静态分析：静态工作点计算：静态工作点计算：第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器

48、直流通路如右图所示直流通路如右图所示第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器动态分析（单边交流通路）动态分析（单边交流通路）RE对差模信号对差模信号不起不起作用作用第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功

49、率放大器 若差分电路接入负载若差分电路接入负载RL，对于差分输入信号对于差分输入信号而言，而言，RL中心电位为零中心电位为零, , 所以放大倍数变为：所以放大倍数变为：输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器差分放大器共模抑制比（差分放大器共模抑制比（CMRR）的定义）的定义共模抑制比：放大器对差模信号的放大倍数和对共模抑制比：放大器对差模信号的放大倍数和对共模信

50、号的放大倍数之比。共模信号的放大倍数之比。 共模抑制比愈大，说明电路抑制零漂能力愈强。共模抑制比愈大，说明电路抑制零漂能力愈强。CMRR Common Mode Rejection RatioKCMRR =KCMRR (dB) =(分贝分贝)第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 在差分电路中，提高共模抑制比的有效途径是在差分电路中，提高共模抑制比的有效途径是增大射极电阻增大射极电阻RE，但会

51、造成静态工作点偏低，这在，但会造成静态工作点偏低，这在电子电路中是不可取的，采用恒流源来代替射极电电子电路中是不可取的，采用恒流源来代替射极电阻是常用措施之一。阻是常用措施之一。 （2 2）恒流源式差放电路恒流源式差放电路第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器恒流源的作用恒流源的作用: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

52、流源影响共模放大倍数，使共模放大倍数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，理想的恒流源减小，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阻，所以共模抑制比相当于阻值为无穷的电阻，所以共模抑制比是无穷。是无穷。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 4.差分放大器的输入输出方式差分放大器的输入输出方式 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大

53、器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器第四节第四节 功率放大器功率放大器三、集成功率放大器三、集成功率放大器 二、互补对称功率放大器二、互补对称功率放大器 一、功率放大器的特点和分类一、功率放大器的特点和分类第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器一一、

54、功率放大器的特点和分类功率放大器的特点和分类 1 1功率放大器工作特点功率放大器工作特点 （1 1）在不失真情况下能输出尽可能大的功率。在选）在不失真情况下能输出尽可能大的功率。在选择功放管时要特别注意集电极最大允许电流择功放管时要特别注意集电极最大允许电流ICM、管压降最大值管压降最大值UCEO、最大耗散功率、最大耗散功率PCM等极限参数等极限参数的选择，以确保管子安全工作。通常要给功放管加的选择，以确保管子安全工作。通常要给功放管加装散热片，防止管子因过热而损坏。装散热片，防止管子因过热而损坏。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放

55、大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器IcucePCMICMUCEM注意：注意：功放电路中电流、电压值都比较大，电路参功放电路中电流、电压值都比较大，电路参数不能超过晶体管的极限值数不能超过晶体管的极限值: : ICM 、UCEM 、 PCM 。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器

56、 （2 2）效率要高。在输出功率比较大的情况下效率问）效率要高。在输出功率比较大的情况下效率问题尤为突出。功率放大器的最大输出功率与电源所题尤为突出。功率放大器的最大输出功率与电源所提供的功率之比称为效率，用公式表示：提供的功率之比称为效率，用公式表示：Pom : : 负载上得到的交流信号功率。负载上得到的交流信号功率。PE ： 电源提供的直流功率电源提供的直流功率第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节

57、功率放大器 （3 3）尽量减小非线性失真。由于功率放大器处于大）尽量减小非线性失真。由于功率放大器处于大信号工作状态，输出电压和电流的变化幅度较大，信号工作状态，输出电压和电流的变化幅度较大，有可能超出特性曲线的线性范围，容易产生非线性有可能超出特性曲线的线性范围，容易产生非线性失真。失真。 （4 4）功放管的散热问题。）功放管的散热问题。实际功率放大电路中实际功率放大电路中, ,为为了提高输出信号功率了提高输出信号功率, , 在功放管一般加有散热片。在功放管一般加有散热片。 （5 5）分析方法。功率放大器处于大信号极限工作状）分析方法。功率放大器处于大信号极限工作状态，必须采用图解分析法。态

58、，必须采用图解分析法。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 2. 2. 功率放大器的分类功率放大器的分类 通常按静态工作点在交流负载线上的位置不通常按静态工作点在交流负载线上的位置不同，功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类等三同，功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类等三种工作状态。如图所示：种工作状态。如图所示： 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生

59、物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 静态工作点位于负载线的中点，在输入信号静态工作点位于负载线的中点，在输入信号的整个周期内都有电流流过三极管。输入交流信的整个周期内都有电流流过三极管。输入交流信号为零时，直流电源仍提供有号为零时，直流电源仍提供有IC和UCE。电源提供电源提供的功率的功率PE全部消耗在管子和电阻上。当有交流输全部消耗在管子和电阻上。当有交流输入信号加入时，其中一部分转换为有用的输出功入信号加入时，其中一部分转换为有用的输出功率，另一部分转换为管耗。率，

60、另一部分转换为管耗。 其特点为工作状态失真小，静态电流大，管其特点为工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。耗大，效率低。（1）甲类功率放大器）甲类功率放大器第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（2）乙类功率放大器）乙类功率放大器 静态时静态时IC0，乙类放大器的管耗基本为零。乙类放大器的管耗基本为零。当有交流信号输入后，电源供给的直流功率大部当有交流信号输入后，电源供给的直流功率大部分

61、转换为交流输出，效率提高了。分转换为交流输出，效率提高了。 在乙类工作状态时，加入输入信号的整个周在乙类工作状态时，加入输入信号的整个周期内，放大器只在半个周期内导通，另半个周期期内，放大器只在半个周期内导通，另半个周期则截止，波形产生了严重的失真。则截止，波形产生了严重的失真。 其特点为其特点为静态电流为零，管耗小，效率高。静态电流为零，管耗小，效率高。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器

62、 甲乙类功率放大器的静态工作点位于甲类和乙甲乙类功率放大器的静态工作点位于甲类和乙类之间，靠近截止区，在这种情况下，静态值类之间，靠近截止区，在这种情况下，静态值IC较较小，功放管的静态功耗也较小。小，功放管的静态功耗也较小。 电路加入交流输入信号后，电压、电流波形在电路加入交流输入信号后，电压、电流波形在负半周也产生了失真。负半周也产生了失真。 其特点为其特点为静态电流小静态电流小 ，管耗小，效率高。，管耗小，效率高。（3）甲乙类功率放大器）甲乙类功率放大器第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号

63、的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 引入原因引入原因：在甲乙类和乙类状态下工作时，虽然在甲乙类和乙类状态下工作时，虽然提高了功率放大器效率，但产生了严重的失真。提高了功率放大器效率，但产生了严重的失真。既要保证静态时管耗小，又要输出失真小，只能既要保证静态时管耗小，又要输出失真小，只能从电路结构上想办法。从电路结构上想办法。 下面介绍工作在乙类或甲乙类状态的互补对称下面介绍工作在乙类或甲乙类状态的互补对称功率放大器。功率放大器。二、互补对称功率放大器二、互补对称功率放大器第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学

64、常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 （1 1）电路结构特点）电路结构特点: : NPN、 PNP两管特性一致，两管特性一致，双电源供电，输出无隔直电容。双电源供电，输出无隔直电容。1.OCL互补对称功率放大器互补对称功率放大器(Output CapacitorLess)第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放

65、大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（2）工作原理分析）工作原理分析静态分析：静态分析：ui = 0V = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V= 0V动态分析动态分析：设：设 ui 为正弦波为正弦波 ui正半周正半周T1导通、导通、T2截止截止io= ic1 ;ui负半周负半周T1截止截止、 T2导通导通io=ic2T1、T2都只在半个周期内工作都只在半个周期内工作,称为乙类放大。称为乙类放大。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放

66、大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 乙类放大的特点：乙类放大的特点：(1) (1) 静态电流等于零；静态电流等于零；(2) (2) 每管导通时间等于半个周期；每管导通时间等于半个周期； (3) (3) 降低了静态工作电流，但降低了静态工作电流，但产生交越失真。产生交越失真。结论：结论：两个三极管一个正半周，一个负半周轮流两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的波形。得到一个完整的波形。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物

67、医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器最大输出功率最大输出功率 直流电源提供的功率直流电源提供的功率 （3）OCL功率放大器的效率计算功率放大器的效率计算第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器效率效率为为 实际电路中存在饱和管压降实际电路中存在饱和管压降U

68、UCESCES，且静态工作电流，且静态工作电流I IC C也不为零，因此输出效率一般小于也不为零，因此输出效率一般小于78.578.5。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（1 1）电路结构特点：两管对称，单电源供电，）电路结构特点：两管对称，单电源供电，输出加输出加有大电容。有大电容。2.OTL互补对称功率放大器互补对称功率放大器(Output TransformerLess)第三章第三

69、章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器（2 2）OTL互补对称功率放大器工作分析互补对称功率放大器工作分析 静态工作分析：静态工作分析： 即即u ui i0 0时，电路的基极偏置电压为零，故两时，电路的基极偏置电压为零，故两管的静态参数管的静态参数UBE、IB和和IC值均为零，负载电阻值均为零，负载电阻R RL L上无电流通过，两管的发射极电位上无电流通过，两管的发射极电位UE0 0，工作点，工作点位于

70、横轴的位置，属于乙类工作状态。位于横轴的位置，属于乙类工作状态。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 动态工作分析：动态工作分析： 输入信号正半周时，输入信号正半周时，T1导通，导通，T2截止，电源截止，电源UCC通过通过T1和和RL向电容向电容C充电，使电容两端的电压充电，使电容两端的电压为为1/2UCC 。 负半周时，负半周时，T1截止，截止，T2导通，电容导通，电容C通过通过T2向向

71、RL放电，这时相当于负电源的作用，在负载上得放电，这时相当于负电源的作用，在负载上得到一个完整的正弦波电压。到一个完整的正弦波电压。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器最大输出功率最大输出功率 直流电源提供的功率直流电源提供的功率 （3）OTL功率放大器的效率计算功率放大器的效率计算第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电

72、信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 效率计算效率计算 实际电路中存在饱和管压降实际电路中存在饱和管压降UCES，且静态工作且静态工作电流电流IC也也不为零，因此输出效率一般小于不为零，因此输出效率一般小于78.578.5。 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器3交越失真及消除交越失真及消除 (1

73、)(1)交越失真产生交越失真产生 在乙类互补对称功率放在乙类互补对称功率放大器中，由于静态工作点的大器中，由于静态工作点的参数值均为零，无直流偏置，参数值均为零，无直流偏置，因此当输入信号电压低于三因此当输入信号电压低于三极管发射结的死区电压时，极管发射结的死区电压时，集电极电流均为零，输出电集电极电流均为零，输出电流或输出电压的波形在正、流或输出电压的波形在正、负半周过零处将会产生波形负半周过零处将会产生波形的失真的失真, ,称为交越失真。称为交越失真。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特

74、点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 (2)交越失真消除交越失真消除 通常给三极管设置一定通常给三极管设置一定的直流偏置，使静态工的直流偏置，使静态工作点尽可能避开死区特作点尽可能避开死区特性，使性，使T1、T2工作在甲工作在甲乙类状态，这种功放称乙类状态，这种功放称为甲乙类互补对称功率为甲乙类互补对称功率放大器。如图所示。放大器。如图所示。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放

75、大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器克服交越失真的措施：电路中增加克服交越失真的措施：电路中增加 R2 、D1、D2、支路，有效避免交越失真。支路，有效避免交越失真。原因原因: T1、T2两管发射结电位分别为二极管两管发射结电位分别为二极管D1、 D2的正向导通压降，可以使两管处于微弱导通状态，的正向导通压降，可以使两管处于微弱导通状态，避开避开死区电压，减小非线性失真。死区电压，减小非线性失真。应用：甲乙类互补对称功率放大器既能减小交越失应用：甲乙类互补对称功率放大器既能减小交越失真，改善输出波形，又有较高的效率，在实际工作真，改善输出波形，又有较高的效率，在实际工作中得到了

76、广泛的应用，尤其是在生物医学仪器中也中得到了广泛的应用，尤其是在生物医学仪器中也有较多的应用。有较多的应用。第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器三、集成功率放大器三、集成功率放大器 随着半导体集成电路技术的发展，集成功随着半导体集成电路技术的发展，集成功率放大器的应用日益广泛。率放大器的应用日益广泛。 特点：特点：工作可靠、使用方便。只需在器件外工作可靠、使用方便。只需在器件外部适当连线，即

77、可向负载提供一定的功率。部适当连线，即可向负载提供一定的功率。集成功放集成功放LM386LM386简介：简介： 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功放功放第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 脚为反相输入端，脚为反相输入端，脚为同相输入端，脚为同相输入端，脚脚为输出端，为输出端，脚和脚和脚脚分别接正电源和接地，分别接正电源和接地，脚和脚和脚为电

78、压增益脚为电压增益设定端，使用时在设定端，使用时在脚脚和地之间接旁路电容，和地之间接旁路电容，其值通常取为其值通常取为10F10F。 1. LM386引脚排列图引脚排列图 第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器 电路的外接元件很电路的外接元件很少，少，C1为输出电容，为输出电容，RW调节音量用，调节音量用，R和和C2串联组成校正网络，以串联组成校正网络，以消除自激振荡。当消除自激振荡。当脚脚和和脚开路时，集成功脚开路时，集成功率放大器的电压放大倍率放大器的电压放大倍数约为数约为2020。2.集成功放集成功放 LM386外部电路典型接法外部电路典型接法第三章第三章第三章第三章 生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器生物医学常用放大器第一节生物电信号的特点第一节生物电信号的特点第二节负反馈放大器第二节负反馈放大器第三节直流放大器第三节直流放大器第四节功率放大器第四节功率放大器