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1、第第2章章 基本放大电路基本放大电路2 2.1 .1 共共共共发射极发射极发射极发射极放大电路的组成放大电路的组成放大电路的组成放大电路的组成2 2.2 .2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析放大电路的静态分析2.42.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定静态工作点的稳定2.62.6 射极输出器射极输出器射极输出器射极输出器2.82.8 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路2 2.3 .3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大电路的动态分析放大的概念放大的概念放大的概念放大的概念: : 放大
2、的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的变化信号变化信号变化信号变化信号放大成较大的信号。放大成较大的信号。放大成较大的信号。放大成较大的信号。 放大的实质放大的实质放大的实质放大的实质: : 用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。 对放大电路的基本要求对放
3、大电路的基本要求对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求 ： 1. 1. 要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数( (电压、电流、功率电压、电流、功率电压、电流、功率电压、电流、功率) )。 2. 2. 尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。指标。指标。指标。2.1.3 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用UBEIBICU
4、CE无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+ + uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOICUCEOIBUBEO结论：结论： (1) (1) 无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的无输入信号电压时，三极管各电极都是恒定的 电压和电流电压和电流电压和电流电压和电流: : : :I IB B、U UBEBE和和和和 I IC C、U UCECE 。 ( ( ( (I IB B、U UBEBE) ) )
5、) 和和和和( ( ( (I IC C、U UCECE) ) ) )分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为性曲线上的一个点，称为静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点。QIBUBEQUCEICUBEIB无输入信号无输入信号(ui = 0)时时: uo = 0uBE = UBEuCE = UCE？有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号( (u ui i 0) 0)时时时时 uCE = UCC iC RC uo 0uBE = UBE+ uiuCE = UCE+ uoIC2.1.3
6、. 共射放大电路的电压放大作用共射放大电路的电压放大作用+UCCRBRCC1C2T+ui+uo+ + uBEuCE iCiBiEuBEtOiBtOiCtOuCEtOuitOUCEuotO结论：结论：(2) (2) 加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大 小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了 一个交流量，但方向始终不变。一个交流量，但方向始终不变。一个交
7、流量，但方向始终不变。一个交流量，但方向始终不变。+集电极电流集电极电流直流分量直流分量交流分量交流分量动态分析动态分析iCtOiCtICOiCticO静态分析静态分析结论：结论：(3) (3) 若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大，若参数选取得当，输出电压可比输入电压大， 即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。即电路具有电压放大作用。(4) (4) 输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差输出电压与输入电压在相位上相差18018
8、0， 即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。即共发射极电路具有反相作用。uitOuotO1. 1. 实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件实现放大的条件 (1) (1) 晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集晶体管必须工作在放大区。发射结正偏，集 电结反偏。电结反偏。电结反偏。电结反偏。(2) (2) 正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大正确设置静态工作点，使晶体管工作于放大 区。区。区。区。
9、(3) (3) 输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电输入回路将变化的电压转化成变化的基极电 流。流。流。流。(4) (4) 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的输出回路将变化的集电极电流转化成变化的 集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。集电极电压，经电容耦合只输出交流信号。2. 2. 直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路直、流通路和交流通路
10、 直流通路：直流通路：直流通路：直流通路：无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路，无信号时电流（直流电流）的通路， 用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。用来计算静态工作点。交流通路：交流通路：交流通路：交流通路：有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路，有信号时交流分量（变化量）的通路， 用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、用来计算电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。
11、输出电阻等动态参数。输出电阻等动态参数。2.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析静态：静态：静态：静态：放大电路无信号输入（放大电路无信号输入（ui = 0）时的工作状态。时的工作状态。分析方法：分析方法：分析方法：分析方法：估算法、图解法。估算法、图解法。分析对象：分析对象：分析对象：分析对象：各极电压电流的直流分量。各极电压电流的直流分量。所用电路：所用电路：所用电路：所用电路：放大电路的直流通路。放大电路的直流通路。设置设置设置设置Q Q点的目的：点的目的：点的目的：点的目的： (1) 使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放大信号不失真；使放大电路的放
12、大信号不失真； ( ( ( (2)2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。动态的基础。动态的基础。动态的基础。静态工作点静态工作点Q：IB、IC、UCE 。静态分析：静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。2.2.1 用估算法确定静态值用估算法确定静态值1. 1. 直流通路估算直流通路估算直流通路估算直流通路估算 I IB B根据电流放大作用根据电流放大作用2. 2. 由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算U UCECE、I IC C
13、当当UBE UCC时，时，+UCCRBRCT+ UBEUCEICIB由由由由KVL: KVL: U UCC CC = = I IB B R RB B+ + U UBEBE由由由由KVL: KVL: U UCC CC = = I IC C R RC C+ + U UCECE所以所以所以所以 U UCE CE = = U UCC CC I IC C R RC C 例例例例1 1：用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。已知：已知：UCC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：注意：注意：注意：注意：电路中电路中电路中电
14、路中I IB B 和和和和 I IC C 的数量级不同的数量级不同的数量级不同的数量级不同+UCCRBRCT+ UBEUCEICIB例例例例2 2：用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。用估算法计算图示电路的静态工作点。 由例由例由例由例1 1 1 1、例、例、例、例2 2 2 2可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算可知，当电路不同时，计算静态静态静态静态值的公式也不同。值的公式也不同。值的公式也不同。值的公式也不同。由由KVL可得：可得：由由KVL可得：可得：IE+UCCRBRCT+ UBEU
15、CEICIB2.2.2 用用图解法确定静态值图解法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值用作图的方法确定静态值步骤：步骤：步骤：步骤： 1. 1. 用估算法确定用估算法确定用估算法确定用估算法确定I IB B 优点：优点：优点：优点： 能直观地分析和了解静能直观地分析和了解静能直观地分析和了解静能直观地分析和了解静 态值的变化对放大电路态值的变化对放大电路态值的变化对放大电路态值的变化对放大电路 的影响。的影响。的影响。的影响。2. 2. 由输出特性确定由输出特性确定由输出特性确定由输出特性确定I IC C 和和和和U UCECEUCE = UCC ICR
16、C +UCCRBRCT+ UBEUCEICIB直流负载线方程直流负载线方程直流负载线方程直流负载线方程2.2.2 用图解法确定静态值用图解法确定静态值 直流负载线斜率直流负载线斜率直流负载线斜率直流负载线斜率ICQUCEQUCCU UCECE =U=UCCCCIIC CR RC CUCE /VIC/mA直流负载线直流负载线Q由由IB确定的那确定的那条输出特性与条输出特性与直流负载线的直流负载线的交点就是交点就是Q点点O2.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析动态：动态：动态：动态：放大电路有信号输入（放大电路有信号输入（放大电路有信号输入（放大电路有信号输入（u ui i 0 0 0 0）
17、时的工作状态。时的工作状态。时的工作状态。时的工作状态。分析方法：分析方法：分析方法：分析方法： 微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。微变等效电路法，图解法。所用电路：所用电路：所用电路：所用电路： 放大电路的交流通路。放大电路的交流通路。放大电路的交流通路。放大电路的交流通路。动态分析动态分析动态分析动态分析: : : : 计算电压放大倍数计算电压放大倍数计算电压放大倍数计算电压放大倍数A Au u、输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻r ri i、输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻r ro o等。等。等。等。分析对象：分析对象：分析对象：分析对象： 各极电压和
18、电流的交流分量。各极电压和电流的交流分量。各极电压和电流的交流分量。各极电压和电流的交流分量。目的：目的：目的：目的： 找出找出找出找出A Au u、 r ri i、 r ro o与电路参数的关系，为设计与电路参数的关系，为设计与电路参数的关系，为设计与电路参数的关系，为设计 打基础。打基础。打基础。打基础。2.3.1 微变等效电路法微变等效电路法 微变等效电路：微变等效电路：微变等效电路：微变等效电路： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。一个
19、线性元件。线性化的条件：线性化的条件：线性化的条件：线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。似代替。微变等效电路法：微变等效电路法：微变等效电路法：微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析利用放大电路的微变等效电路分析计算计算放大电路放大电路电压放大倍数电压放大倍数Au、输入电阻输入电阻ri、输出电阻输出电阻ro等。等。ibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+ +- -uce+ +- -ube
20、+ +- -uce+ +- -1. 1. 晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。 晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic= ib等效代替。等效代替。 晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。晶体管的微变等效电路可从晶体管特性曲线求出。 当信号很小时，在静态工作点当信号很小时，在静态工作点当信号很小时，在静态工作点当信号很小时，在静态工作点附近的输入特性在小范
21、围内可近附近的输入特性在小范围内可近附近的输入特性在小范围内可近附近的输入特性在小范围内可近似线性化。似线性化。似线性化。似线性化。1. 1. 晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路 U UBEBE I IB B对于小功率三极管：对于小功率三极管：对于小功率三极管：对于小功率三极管：r rbebe一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。一般为几百欧到几千欧。2.3.1 微变等效电路法微变等效电路法(1) (1) 输入回路输入回路输入回路输入回路Q Q输入特性输入特性输入特性输入特性晶体管的晶体管的晶体管的晶体管的输入电阻输入电
22、阻输入电阻输入电阻 晶体管的输入回路晶体管的输入回路晶体管的输入回路晶体管的输入回路(B(B、E E之间之间之间之间) )可用可用可用可用r rbebe等效代替，即由等效代替，即由等效代替，即由等效代替，即由r rbebe来来来来确确确确定定定定u ubebe和和和和 i ib b之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。I IB BU UBEBEO(2) (2) 输出回路输出回路输出回路输出回路输出特性输出特性输出特性输出特性I IC CU UCECEQ Q 输出特性在线性工作区是输出特性在线性工作区是输出特性在线性工作区是输出特性在线性工作区是一组近似等距的平行直线。一组近似等距的平
23、行直线。一组近似等距的平行直线。一组近似等距的平行直线。晶体管的电晶体管的电晶体管的电晶体管的电流放大系数流放大系数流放大系数流放大系数 晶体管的输出回路晶体管的输出回路晶体管的输出回路晶体管的输出回路(C(C、E E之之之之间间间间) )可用一受控电流源可用一受控电流源可用一受控电流源可用一受控电流源 i ic c= = i ib b等效代替，即由等效代替，即由等效代替，即由等效代替，即由 来来来来确定确定确定确定i ic c和和和和 i ib b之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。 一般在一般在一般在一般在2020200200之间，在手册中常用之间，在手册中常用之间，在手册中常
24、用之间，在手册中常用h hfefe表示。表示。表示。表示。O2. 2. 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSii交流通路交流通路交流通路交流通路微变等效电路微变
25、等效电路微变等效电路微变等效电路RBRCuiuORL+ + +- - -RSeS+ +- -ibicBCEii 分析时假设输入为分析时假设输入为分析时假设输入为分析时假设输入为正弦交流，所以等效正弦交流，所以等效正弦交流，所以等效正弦交流，所以等效电路中的电压与电流电路中的电压与电流电路中的电压与电流电路中的电压与电流可用相量表示。可用相量表示。可用相量表示。可用相量表示。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路2. 2. 放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶体管用晶体
26、管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+ +- -uo+ +- -+ +- -RSiirbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS3. 3.电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路当放大电路输出端开路( (未接未接未接未接R RL L) )时，时，时，时，
27、式中的负号表示输出电压的相位式中的负号表示输出电压的相位式中的负号表示输出电压的相位式中的负号表示输出电压的相位与输入相反。与输入相反。与输入相反。与输入相反。例例例例1 1 1 1：rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS4.4.4.4.放大电路输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算放大电路输入电阻的计算放大电路对信号源放大电路对信号源放大电路对信号源放大电路对信号源( ( ( (或对前级放大电路或对前级放大电路或对前级放大电路或对前级放大电路) ) ) )来说，是来说，是来说，是来说，是一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用
28、一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信一个负载，可用一个电阻来等效代替。这个电阻是信号源的负载电阻号源的负载电阻号源的负载电阻号源的负载电阻, , , ,也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。也就是放大电路的输入电阻。定义：定义：定义：定义： 输入电阻是对输入电阻是对输入电阻是对输入电阻是对交流信号而言的，交流信号而言的，交流信号而言的，交流信号而言的，是动态电阻。是动态电阻。是动态电阻。是动态电阻。+ + + +- - - -信号源信号源信号源信号源A Au u放大电路放大电路放大电路放大电路+ + + +- -
29、 - -输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。小的参数。小的参数。小的参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。放大放大放大放大电路电路电路电路信号源信号源信号源信号源+ + + +-
30、 - - -+ + + +- - - -rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RSRE 例例例例2 2：rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS例例例例1 1：riri 5. 5. 放大电路输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路输出电阻的计算放大电路放大电路放大电路放大电路对负载对负载对负载对负载( ( ( (或对后级放大电路或对后级放大电路或对后级放大电路或对后级放大电路) ) ) )来说来说来说来说，是，是，是，是一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它
31、进行戴维宁等效，等效电一个信号源，可以将它进行戴维宁等效，等效电源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。源的内阻即为放大电路的输出电阻。+ +_ _R RL Lr ro o+ +_ _定义：定义：定义：定义： 输出电阻是输出电阻是输出电阻是输出电阻是动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与动态电阻，与负载无关。负载无关。负载无关。负载无关。 输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路电路电路电路的输出电阻愈小，负载变化时输
32、出电压的变化愈小，的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。因此一般总是希望得到较小的输出电阻。因此一般总是希望得到较小的输出电阻。因此一般总是希望得到较小的输出电阻。R RS SR RL L+ +_ _A Au u放大放大放大放大电路电路电路电路+ +_ _rbeRBRCRLEBC+ +- -+ +- -+ +- -RS共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：共射极放大电路特点：共射极放大电路特点： 1. 1. 放大倍数高放大倍数高放大倍数高放大倍数高; ; ;
33、 ;2. 2. 输入电阻高输入电阻高输入电阻高输入电阻高; ; ; ;3. 3. 输出电阻底输出电阻底输出电阻底输出电阻底. . . .例例3：求求ro的步骤：的步骤：1) 断开负载断开负载RL3) 外加电压外加电压4) 求求外加外加2) 令令 或或2.3.2动态分析图解法动态分析图解法QuCE/VttiB B/ AIBtiC C/mAICiB B/ AuBE/VtuBE/VUBEUCEiC C/mAuCE/VOOOOOOQicQ1Q2ibuiuoR RL L= = = = 由由由由u uo o和和和和u ui i的峰值（或峰峰值）的峰值（或峰峰值）的峰值（或峰峰值）的峰值（或峰峰值）之比可得
34、放大电路之比可得放大电路之比可得放大电路之比可得放大电路的的的的电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。电压放大倍数。非线性失真非线性失真-饱和失真饱和失真 如果如果如果如果Q Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成作，将造成作，将造成作，将造成非线性失真非线性失真非线性失真非线性失真。若若若若Q Q设置过高，设置过高，设置过高，设置过高， 晶体管进入饱晶体管进入饱晶体管进入饱晶体管进入饱和区工作，造成和区工作，造成和区工作，造成和区工作，造成饱和失真。饱和失真。饱和
35、失真。饱和失真。Q2uo 适当减小基极适当减小基极适当减小基极适当减小基极电流可消除失真。电流可消除失真。电流可消除失真。电流可消除失真。UCEQuCE/VttiC C/mAICiC C/mAuCE/VOOOQ1非线性失真截止失真非线性失真截止失真若若若若Q Q设置过低，设置过低，设置过低，设置过低， 晶体管进入晶体管进入晶体管进入晶体管进入截止区工作，截止区工作，截止区工作，截止区工作，造成截止失真。造成截止失真。造成截止失真。造成截止失真。 适当增加基适当增加基适当增加基适当增加基极电流可消除极电流可消除极电流可消除极电流可消除失真。失真。失真。失真。uiuotiB B/ AiB B/ A
36、uBE/VtuBE/VUBEOOOQQuCE/VtiC C/mAuCE/VOOUCE 如果如果如果如果Q Q设置合适，设置合适，设置合适，设置合适，信号幅值过大信号幅值过大信号幅值过大信号幅值过大也可产生失真，也可产生失真，也可产生失真，也可产生失真，减小信号幅值减小信号幅值减小信号幅值减小信号幅值可消除失真。可消除失真。可消除失真。可消除失真。iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移出特性曲线上移出特性曲线上移Q结论：结论：结论：结论： 当温度升高时，当温度升高时，当温度升高时，当温度升高时， I IC C将增将增将增将增加，使加，使加
37、，使加，使Q Q点沿负载线上移，点沿负载线上移，点沿负载线上移，点沿负载线上移，容易使晶体管容易使晶体管容易使晶体管容易使晶体管 T T进入饱和进入饱和进入饱和进入饱和区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。O2.4.2 分压式偏置电路分压式偏置电路1. 1. 稳定稳定稳定稳定QQ点的原理点的原理点的原理点的原理 基极电位基本恒定，基极电位基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+2.4.2 分压
38、式偏置电路分压式偏置电路1. 1. 稳定稳定稳定稳定QQ点的原理点的原理点的原理点的原理VB 集电极电流基本恒定，集电极电流基本恒定，集电极电流基本恒定，集电极电流基本恒定，不随温度变化。不随温度变化。不随温度变化。不随温度变化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+Q Q点稳定的过程点稳定的过程点稳定的过程点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+TUBEIBICVEICVB 固定固定 R RE E：温度补偿电阻温度补偿电阻温度补偿电阻温度补偿电阻 对直流：对直流：对直流：对直流：R RE E
39、越大越大越大越大, , , ,稳稳稳稳定定定定Q Q点点点点效果越好；效果越好；效果越好；效果越好； 对交流：对交流：对交流：对交流：R RE E越大越大越大越大, , , ,交交交交流损失越大流损失越大流损失越大流损失越大, , , ,为避免交流为避免交流为避免交流为避免交流损失加旁路电容损失加旁路电容损失加旁路电容损失加旁路电容C CE E。2. 2. 静态工作点的计算静态工作点的计算静态工作点的计算静态工作点的计算估算法估算法估算法估算法: : : :VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+例例例例1:1:在图示放大电路中，已在图示放大电路中，
40、已知知UCC=12V, RC= 6k, RE1= 300， RE2= 2.7k， RB1= 60k， RB2= 20k RL= 6k ，晶体管晶体管=50， UBE=0.6V, 试试求求: :RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE2(1) (1) 静态工作点静态工作点 IB、IC 及及 UCE；(2) (2) 画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3) (3) 输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。解解解解: : : : (1)(1)由直流通路求静态工作点由直流通路求静态工作点由直流通路求静态工作点由直流通路求静态工作点。直流通路直流通路直流通路直流通路RB1RCRB2R
41、E1+UCCRE2+UCEIEIBICVB(2) (2) 由微变等效电路求由微变等效电路求由微变等效电路求由微变等效电路求A Au u、 ri i 、 ro o。微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路r rbebeR RB BR RC CR RL LE EB BC C+ + + +- - - -+ + + +- - - -+ + + +- - - -R RS SR RE E2.6 射极输出器射极输出器 因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路因对交流信号而言，集电极是输入与输出回路的公共端，所以是的公共端
42、，所以是的公共端，所以是的公共端，所以是共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路共集电极放大电路。 因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。因从发射极输出，所以称射极输出器。RB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS求求求求Q Q点：点：点：点：2.6.1 2.6.1 静态分析静态分析静态分析静态分析直流通路直流通路直流通路直流通路+UCCRBRE E+UCE+UBEIE EIBICRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+es+RS共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器射极输出器)的特点：的特点：1.
43、1. 电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于电压放大倍数小于1 1，约等于，约等于，约等于，约等于1;1;2. 2. 输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；输入电阻高；3. 3. 输出电阻低；输出电阻低；输出电阻低；输出电阻低；4. 4. 输出与输入同相。输出与输入同相。输出与输入同相。输出与输入同相。射极输出器的应用射极输出器的应用主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 1. 1. 因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的因输入电阻高，它常被用在多级
44、放大电路的因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，第一级，可以提高输入电阻，第一级，可以提高输入电阻，第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担减轻信号源负担减轻信号源负担减轻信号源负担。 2. 2. 因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，末级，可以降低输出电阻，末级，可以降低输出电阻，末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。提高带负载能力。提高带负载能力。提高带负载能力。 3. 3. 利用利用利用
45、利用 ri i 大、大、大、大、 ro o小小小小以及以及以及以及 A Au u 1 1 1 1 的特点，也可将的特点，也可将的特点，也可将的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，匹配作用，匹配作用，匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间这一级射极输出器称为缓冲级或中间这一级射极输出器称为缓冲级或中间这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。隔离级。隔离级。隔离级。2.8 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路2.8.1 对功率放大电路的基
46、本要求对功率放大电路的基本要求 功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：是放大电路的是放大电路的是放大电路的是放大电路的输出级输出级输出级输出级，去推，去推，去推，去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。(1) (1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输
47、出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2) (2) 由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较大，就要求提高效率。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通静态静态IC较大，波形较大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导
48、通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重波形严重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于半个周期，静态半个周期，静态IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。1.1. OTLOTL电路电路电路电路(1)(1) 特点特点特点特点T1、T2的特性一致；的特性一致；一个一个NPN型、一个型、一个PNP型型两管均接成射极输出器；两管均接成射极输出器；输出端有大电容；输出端有大电容；单电源供电。单电源供电。(2) (2) 静态时静态时静态时静态时( ( ( (ui= 0) ) ) ), IC1 0，
49、 IC2 0OTL原理电路原理电路电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压电容两端的电压RLuIT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -RLuiT1T2Auo+ +- -+ +- -(3) (3) 动态动态动态动态时时时时 设输入端在设输入端在UCC/2 直流直流基础上加入正弦信号。基础上加入正弦信号。T T1 1导通导通导通导通、T T2 2截止截止截止截止；同时给电容充电同时给电容充电同时给电容充电同时给电容充电T T2 2导通导通导通导通、T T1 1截止截止截止截止；电容放电，相当于电源电容放电，相当于电源电容放电，相当于电源电容放电，相当于电源 若输出电容足够大，其上电压基
50、本保持不变，若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称。则负载上得到的交流信号正负半周对称。ic1ic2交流通路交流通路uo输入交流信号输入交流信号输入交流信号输入交流信号u ui i的正半周的正半周的正半周的正半周输入交流信号输入交流信号输入交流信号输入交流信号u ui i的的的的负半周负半周负半周负半周 (4) (4) 交越失真交越失真交越失真交越失真 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称为交越失真。失真称为交越失真。 交越失真产生的原因交越失真产生的原因交越失真产生的原因交越失真产生的原因
51、由于晶体管特性存在非线性，由于晶体管特性存在非线性， ui 死区电压死区电压, ,晶体管导通不好晶体管导通不好。交越失真交越失真采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。克服交越失真的措施克服交越失真的措施克服交越失真的措施克服交越失真的措施ui tO Ouo tO OR1RLuIT1T2+UCCCAuo+ +- -+ +- -
52、R2D1D2 动态时，设动态时，设动态时，设动态时，设u ui i 加入加入加入加入正弦信号。正半周正弦信号。正半周正弦信号。正半周正弦信号。正半周T T2 2 截止截止截止截止，T T1 1基极电位进基极电位进基极电位进基极电位进一步提高，进入良好一步提高，进入良好一步提高，进入良好一步提高，进入良好的导通状态。负半周的导通状态。负半周的导通状态。负半周的导通状态。负半周T T1 1截止，截止，截止，截止，T T2 2基极电位基极电位基极电位基极电位进一步降低，进入良进一步降低，进入良进一步降低，进入良进一步降低，进入良好的导通状态。好的导通状态。好的导通状态。好的导通状态。 静态时静态时T1、T2 两管发射结电压分别为二极管两管发射结电压分别为二极管D1、D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。(5) (5) 克服交越失真的克服交越失真的克服交越失真的克服交越失真的电路电路电路电路
