電子技術(shù)新基本放大電路PPT課件

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1、第 2 章 基本放大電路第第 1 節(jié)節(jié) 基本放大電路的組成基本放大電路的組成第第 2 節(jié)節(jié) 放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析第第 3 節(jié)節(jié) 微變等效電路分析法微變等效電路分析法第第 4 節(jié)節(jié) 射極跟隨器射極跟隨器第第 5 節(jié)節(jié) 多級(jí)放大器與放大電路的頻率特性多級(jí)放大器與放大電路的頻率特性第第 6 節(jié)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路第第 7 節(jié)節(jié)差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路第第 8 節(jié)節(jié)功率放大電路功率放大電路第1頁/共98頁第第 2 章章 重點(diǎn)重點(diǎn)放大電路的基本組成（共射極電路、共集電極電路）放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析方法場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的工作原理差動(dòng)放大電路的特點(diǎn)與作

2、用互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的工作原理第2頁/共98頁第第1節(jié)節(jié) 基本放大電路基本放大電路 一、一、 放大器的概念放大器的概念電壓放大電路的框圖表示（四端網(wǎng)絡(luò)）電壓放大電路的框圖表示（四端網(wǎng)絡(luò)）uiuoAu放大倍數(shù)放大倍數(shù)Au要足夠大要足夠大, ,失真盡量小失真盡量小. . 類型：類型：共發(fā)射極放大電路、共發(fā)射極放大電路、 共集電極放大電路、共基極放大電路。共集電極放大電路、共基極放大電路。第3頁/共98頁耦合電容耦合電容隔直通交隔直通交集電極電阻，集電極電阻，保證保證集電結(jié)反集電結(jié)反偏，偏，將變化的將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽冸娏鬓D(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷?。化的電壓。放大元件放大元件iC= iB，工作在放，工作在放

3、大區(qū)，要保證發(fā)射結(jié)正偏，大區(qū)，要保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。二、共射極放大電路二、共射極放大電路(固定偏置固定偏置)基極電阻基極電阻,使發(fā)射結(jié)正偏，使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。電源電源為電路提供能量為電路提供能量保證集電結(jié)反偏保證集電結(jié)反偏RB+UCCRCC1C2T+第4頁/共98頁第第 2 節(jié)節(jié) 放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析微變等效電路分析法微變等效電路分析法估算法估算法放大放大電路電路分析分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析圖解法圖解法圖解法圖解法計(jì)算機(jī)仿真法計(jì)算機(jī)仿真法計(jì)算機(jī)仿真法計(jì)算機(jī)仿真法第5頁/共98頁RB+

4、UCCRC開路開路開路開路直流通道（電容開路）直流通道（電容開路）一、靜態(tài)分析一、靜態(tài)分析RB+UCCRCC1C2uiuo+第6頁/共98頁1、估算法、估算法I c IBRB+UCCRCIBUBEUCEIB=UCC-UBERBUCCRBUCE = UCC - ICRC第7頁/共98頁ICUCEUCE = UCC ICRCUCC直流負(fù)載線與直流負(fù)載線與三極管輸出特三極管輸出特性性(IB定定)的交的交點(diǎn)點(diǎn)QIB2 、圖解法、圖解法（IC、UCE）UCCRC直流負(fù)載線第8頁/共98頁短短路路短短路路置零置零交流通道（電容、直流電源短路）交流通道（電容、直流電源短路）二、動(dòng)態(tài)分析二、動(dòng)態(tài)分析第9頁/共

5、98頁符號(hào)書寫規(guī)定（含義，大寫不變，小寫變量）符號(hào)書寫規(guī)定（含義，大寫不變，小寫變量） UA大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量大寫字母、大寫下標(biāo)，表示直流量uA小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量小寫字母、大寫下標(biāo)，表示全量。 ua 小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量小寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量 Ua大寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量有效值大寫字母、小寫下標(biāo)，表示交流分量有效值交流分量交流分量uaUA直流直流U量量 t+全量全量uAt=動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析Q直流通道直流通道信號(hào)分析信號(hào)分析交流通道交流通道第10頁/共98頁uiiBiCuCuo各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形RB+UCCRCC1C2+第11頁/

6、共98頁IBUBEQICUCEib動(dòng)態(tài)分析（交流放大原理）動(dòng)態(tài)分析（交流放大原理）uiibicuCEta.放大放大b.反向反向直流搭臺(tái)，交流唱戲第12頁/共98頁iCuCE可輸出可輸出的最大的最大不失真不失真信號(hào)信號(hào)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)合適的靜態(tài)工作點(diǎn)ibQ第13頁/共98頁iCuCEuoQ點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū),導(dǎo)致截止失真導(dǎo)致截止失真三、靜態(tài)工作點(diǎn)與輸出波形的關(guān)系三、靜態(tài)工作點(diǎn)與輸出波形的關(guān)系第14頁/共98頁iCuCEuoQ點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真點(diǎn)過高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真iC第15頁/共98頁實(shí)現(xiàn)放大的條件實(shí)現(xiàn)放大的條件1、晶體管必須工作在放大區(qū)

7、。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。、晶體管必須工作在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。2、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。、正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3、輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。、輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4、輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極、輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容耦合，只輸出交流信號(hào)。電容起電壓，經(jīng)電容耦合，只輸出交流信號(hào)。電容起“隔隔直流通交流直流通交流”的作用。的作用。為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流設(shè)置在交流負(fù)載線的中間部分。如果負(fù)載線的中間部分。如果

8、Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，造成截止區(qū)或飽和區(qū)，造成非線性失真非線性失真。第16頁/共98頁 為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度為了保證放大電路的穩(wěn)定工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是，溫度的變化會(huì)嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)的變化會(huì)嚴(yán)重影響靜態(tài)工作點(diǎn)四、四、靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定CC2B1B2BURRR+ += =VBB2II EBEBEBECRVRUVII- -= =VB UBEIB IC/ 1、靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算、靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算UCE UCC IC(RC+RE)RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I

9、2IB+第17頁/共98頁TUBE（=VB - VE）IBICVEIC本電路穩(wěn)定本電路穩(wěn)定IC的過程實(shí)際是的過程實(shí)際是由于加了由于加了RE形形成了成了負(fù)反饋負(fù)反饋過過程程2. 穩(wěn)定的過程穩(wěn)定的過程CE旁路電容旁路電容對(duì)直流不起作用對(duì)直流不起作用RB1+UCCRCC1C2RB2CERERLuiuoI1I2IB+第18頁/共98頁思考題思考題1、耦合電容起什么作用？、耦合電容起什么作用？2、由于放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合適，會(huì)造成哪些失真、由于放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合適，會(huì)造成哪些失真? 怎樣區(qū)分？怎樣區(qū)分？3、旁路電容起什么作用？、旁路電容起什么作用？4、電子電路放大信號(hào)必須具備什么條件？、電

10、子電路放大信號(hào)必須具備什么條件？第19頁/共98頁第第3節(jié)節(jié) 微變等效電路分析法微變等效電路分析法一、三極管的微變等效電路一、三極管的微變等效電路1.輸入回路輸入回路iBuBE當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范當(dāng)信號(hào)很小時(shí)，將輸入特性在小范圍內(nèi)線性化。圍內(nèi)線性化。 iBbbeBBEbeiuiur=對(duì)輸入的對(duì)輸入的小交流信號(hào)小交流信號(hào)而言，三極管而言，三極管相當(dāng)于相當(dāng)于電阻電阻rbe。不可用直流不可用直流計(jì)算計(jì)算r be= 300 +(1+)IE26mV小功率三極管量級(jí)從幾百歐到幾千歐小功率三極管量級(jí)從幾百歐到幾千歐第20頁/共98頁2.輸出回路輸出回路輸出端相當(dāng)于一個(gè)受輸出端相當(dāng)于一個(gè)受 ib控制

11、的電流源控制的電流源iCuCE近似平行近似平行Qbcii=iC近似平行近似平行uCE。表明表明iC 和和uCE基本基本無關(guān)，只受無關(guān)，只受i B 控制?？刂?。三極管的微變等效模型三極管的微變等效模型弄清楚等效的概念：弄清楚等效的概念：1、等效的條件？（微變）、等效的條件？（微變）2、怎么等效？（三極間）、怎么等效？（三極間）第21頁/共98頁二、放大電路的微變等效電路二、放大電路的微變等效電路電容和理想電壓源視為短路電容和理想電壓源視為短路,晶體管用晶體管用它的微變等效模型代替（它的微變等效模型代替（EBC對(duì)應(yīng)）。對(duì)應(yīng)）。CBErbe ibibiiicuiRBRCRLEBC第22頁/共98頁三

12、、放大器動(dòng)態(tài)性能分析三、放大器動(dòng)態(tài)性能分析1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小rbeRBRCRLiU iI bI cI oU BI uA = =iUoU=, ,LrbeR - -LboRIU, , - -= =birbeIU = =LCLRRR/=(交流負(fù)載）交流負(fù)載）方法，結(jié)論方法，結(jié)論第23頁/共98頁放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，需信號(hào)源提供電流。為其提供信號(hào)，需信號(hào)源提供電流。輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取輸入電阻是衡量放大電路從其前級(jí)取用電流大小的參數(shù)。輸入電阻越大，用電流大小的參數(shù)。輸入電阻

13、越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。影響越小。2、輸入電阻、輸入電阻riiiIUri = =r i第24頁/共98頁例例1.1r be ibibiiicuiRBRCRLEBCCBEri=RB/r be r be RL第25頁/共98頁3、輸出電阻、輸出電阻r o放大電路對(duì)其放大電路對(duì)其負(fù)載負(fù)載而言，相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它等而言，相當(dāng)于信號(hào)源，可以將它等效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸效為戴維南等效電路，這個(gè)戴維南等效電路的內(nèi)阻就是輸出電阻。出電阻。怎樣計(jì)算輸出電阻怎樣計(jì)算輸出電阻ro？r o第26頁/共98頁例例1.2CBEro =

14、 RCib=0,受控電流源開路受控電流源開路ro不包括不包括RLiirbe ibibicuiRBRCRLEBCRoRL第27頁/共98頁4、放大電路的一般等效模型、放大電路的一般等效模型第28頁/共98頁例例2.1、分壓偏置電路、分壓偏置電路(有有CE)第29頁/共98頁uA = =iUoU=LrbeR, , - -LboRIU, , - -= =birbeIU = = 放大器動(dòng)態(tài)性能分析放大器動(dòng)態(tài)性能分析ri= RB1/ RB2/r be r be ro = RCrori第30頁/共98頁例例2.2、分壓偏置電路、分壓偏置電路(無無CE)第31頁/共98頁RbeRCRLiU iI bI cI

15、 oU bI BR RE去掉去掉CE后的微變等效電路后的微變等效電路EbeiRI )1(rIUbb + + += =LRIUbo - -= = 將將RE折算折算到基極到基極EbeLuR)1(rR A + + + - -= = 第32頁/共98頁去掉去掉CE后的微變等效電路后的微變等效電路R)1(r/RrEbeBi + + += =CoRr= =rbeRCRLiU iI bI cI oU bI BR RE第33頁/共98頁第34頁/共98頁思考題思考題1、微變等效電路的使用前提是什么？如何畫出放大電路的微變、微變等效電路的使用前提是什么？如何畫出放大電路的微變等效電路？等效電路？2、放大電路的輸

16、入電阻和輸出電阻指的是什么？對(duì)放大器的性、放大電路的輸入電阻和輸出電阻指的是什么？對(duì)放大器的性能有什么影響？能有什么影響？3、耦合電容起什么作用？旁路電容起什么作用？、耦合電容起什么作用？旁路電容起什么作用？第35頁/共98頁第第4節(jié)節(jié) 射極輸出器射極輸出器一一.靜態(tài)分析靜態(tài)分析EECCCERIUU - -= =BEI )1(IC I + += =EBBEBR)1(RUUCCI + + +- -= =二二.動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析1. 微變等效電路微變等效電路折折算算rbeiU iI bI cI oU bI BRRERLRB+UCCRCC1C2RERLuiuo第36頁/共98頁LeoRIU=LELRR

17、R/=LbRI+=）（1LebebiRIrIU+ += = LbbebRIRI+=)1 (LbeLRRR+=)1 (1）（2、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)rbeiU iI bI cI oU bI BRRERL 1特點(diǎn)特點(diǎn)1： uo ui 大小相等、同相，射極跟隨，大小相等、同相，射極跟隨，有電流放大有電流放大LbbebLbuRIRIRIA+=)1 ()1 (第37頁/共98頁3、輸入電阻、輸入電阻R)1(r/RrLbeBi + + += =輸入電阻高，輸入電阻高，對(duì)前級(jí)有利。對(duì)前級(jí)有利。rbeiU iI bI cI oU bI BRRERL第38頁/共98頁4、輸出電阻、輸出電阻用加壓求流法求輸

18、出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。rbeiU iI bI cI sU bI BRRERsro置置0第39頁/共98頁ebbIIII + + + += =EsbesbeRURrURRU + + + + + += =BssRRR/= U IrbeiU iI bI bI BRRERseI sbe = =IUroER1Rr11+ + + + += = + + += =1Rr/RsbeE4、輸出電阻、輸出電阻第40頁/共98頁一般一般sbeERrR1+ + + +）（所以所以 + + + 1Rrrsbeo射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載射極輸出器的輸出電阻很小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。能力強(qiáng)。第41頁/共98頁討論

19、討論1、將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以、將射極輸出器放在電路的首級(jí)，可以提高輸入電阻。提高輸入電阻。2、將射極輸出器放在電路的末級(jí)，可以、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。降低輸出電阻，提高帶負(fù)載能。3、將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間，、將射極輸出器放在電路的兩級(jí)之間，可以起到電路的可以起到電路的匹配作用匹配作用。第42頁/共98頁第第5節(jié)節(jié) 多級(jí)放大器及其頻率響應(yīng)多級(jí)放大器及其頻率響應(yīng)第一級(jí)第一級(jí)第二級(jí)第二級(jí)第第n-1級(jí)級(jí)第第n級(jí)級(jí)輸入輸入輸出輸出功放級(jí)功放級(jí)耦合耦合阻容耦合阻容耦合變壓器耦合變壓器耦合直接耦合直接耦合一、耦合方式：一、耦合方式：5月11 * 第4

20、3頁/共98頁R R2 2 、R RE2E2為設(shè)置合適的為設(shè)置合適的Q點(diǎn)點(diǎn)1.1.前后級(jí)前后級(jí)Q點(diǎn)相互影響點(diǎn)相互影響2.2.零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移uot0當(dāng)當(dāng) u ui i= 0 = 0 時(shí)時(shí), ,u u o o 0, 0,有一有一緩慢緩慢、不不規(guī)則規(guī)則的輸出的輸出( (漂移漂移) )，主要是溫度、，主要是溫度、參數(shù)、電源變化引起。參數(shù)、電源變化引起。二、直接耦合二、直接耦合放大器存在的放大器存在的特殊問題特殊問題+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2RE2有時(shí)會(huì)將有時(shí)會(huì)將信號(hào)淹沒信號(hào)淹沒第44頁/共98頁絕對(duì)值不能說明零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重程度；折算到輸入的折算絕對(duì)值不能說明零點(diǎn)漂移的嚴(yán)重程度；折算

21、到輸入的折算值可度量零點(diǎn)漂移的影響，并可方便地確定所需輸入信號(hào)值可度量零點(diǎn)漂移的影響，并可方便地確定所需輸入信號(hào)的大小的大小( (例例A遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于0.50.5mV; ; B遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于0.0050.005mV ) )。零點(diǎn)漂移的度量：零點(diǎn)漂移的度量： a.a.絕對(duì)值絕對(duì)值 u uodod(mV)(mV) b. b. 折算值（相對(duì)值，折算到輸入）折算值（相對(duì)值，折算到輸入） u uidid= =u uodod/ /A Au u例：放大器A、B，Aua=103，Aub=105；零漂電壓均為500mV。問可否放大0.1mV的信號(hào)？A 0.1mV 103 =100mV(比較500mV零漂，A不可用）

22、B 0.1mV 105 =10V uidaida =500/ 103 =0.5mVB uidbidb =500/ 105 =0.005mV第45頁/共98頁三、阻容耦合多級(jí)放大器的動(dòng)態(tài)性能分析三、阻容耦合多級(jí)放大器的動(dòng)態(tài)性能分析特點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)特點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響工作點(diǎn)互不影響ri=ri1ro=ro2RL1=ri2Au=Au1Au2r ir or i2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC2C3R3R2RLRE282K43K10K8K10KC1RC2T1RE1CET2US第46頁/共98頁rirori2Uo1Ui2+UCCRS1M(+24V)R120KUi27KC

23、2C3R3R2RLRE282K43K10K8K10KC1RC2T1RE1CET2USRE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1bi1bi 2bi1bi 2bi oU rori2riRbe2Rbe1解：解：ri = R1 /rbe1 +（ +1)RL1 其中其中 RL1 = RE1/RL1 = RE1/ ri2 = RE1/ R2 / R3 / rbe2= 27 / 1.7 1.7 k kri=1000/(2.9+511.7) 82k kro = RC2= 10K第47頁/共98頁RE1R2R3RC2RLRSR1sU iU 1bi1bi 2bi1bi 2bi oU ror i2r iRbe2

24、Rbe11us1usARririA + += =968. 07 . 1519 . 27 . 151R) 1(rR) 1(A1L11be1L11u= = + + = =+ + + + + = = 778. 0968. 0208282A1us= = + += = 1477 . 1)10/10(50rbe1RA2L22u- -= = - -= = - -= = 778. 0147AAA2us1usus-114.4-114.4= = - -= = = = 第48頁/共98頁四、阻容耦合放大電路的頻率特性四、阻容耦合放大電路的頻率特性fA耦合、旁路電容耦合、旁路電容造成造成三極管結(jié)電容三極管結(jié)電容造成造

25、成0.707fL下限截止頻率下限截止頻率fH上限截止頻率上限截止頻率低中高通頻帶通頻帶B =fH fL放大倍數(shù)隨頻放大倍數(shù)隨頻率變化曲線率變化曲線第49頁/共98頁思考題思考題1、放大器的幅頻特性低頻段下降的原因是什么？高頻段下降的、放大器的幅頻特性低頻段下降的原因是什么？高頻段下降的原因又是什么？原因又是什么？2、射極輸出器有什么特點(diǎn)？、射極輸出器有什么特點(diǎn)？習(xí)題：習(xí)題：P102 第50頁/共98頁第第6節(jié)節(jié) 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路場(chǎng)效應(yīng)管放大電路一、靜態(tài)分析：一、靜態(tài)分析：求：求：UDS和和 ID。設(shè)：設(shè)：UGUGS，則：則：UG US而：而：IG=0DDGURRRU+212SGSSDRURUI

26、=)(DSDDDDSRRIUU+-=第51頁/共98頁二、動(dòng)態(tài)分析：二、動(dòng)態(tài)分析：場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路場(chǎng)效應(yīng)管的微變等效電路gsdSGDRDSgsugsmugdsu很大，可忽略。很大，可忽略。muGS iDg = =跨導(dǎo)跨導(dǎo)第52頁/共98頁共源場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的微變等效電路：共源場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的微變等效電路：UgsUiUgsgmUoIdrirogsiUU = =)R/R(UgULDgsmo - -= = LmuRgA-=sgR2R1RGRL dRLRD第53頁/共98頁21/RRRrGi+=ro = RDsgR2R1RGRL dRLRD第54頁/共98頁源極輸出器：源極輸出器：第55頁/

27、共98頁微變等效電路：微變等效電路：iU gsU oU dI gsmUg LgsmgsLgsmiouRUgURUgUUA+=11+=LmLmRgRgriro ro gR2R1RGsdRLRS第56頁/共98頁求求ro加壓求流法。加壓求流法。mgsmgsdoogUgUIUR1=-=SooRRR/=ro ro gR2R1RGsRSgsU oU dI gsmUg 第57頁/共98頁一、差動(dòng)放大器結(jié)構(gòu)一、差動(dòng)放大器結(jié)構(gòu)對(duì)稱對(duì)稱第第7節(jié)節(jié) 差動(dòng)放大電路差動(dòng)放大電路基本差動(dòng)放大器基本差動(dòng)放大器第58頁/共98頁 典型差動(dòng)放大電路典型差動(dòng)放大電路 (雙電源長尾式差放雙電源長尾式差放)ui1uo+UCCRCT

28、1RBRCT2RBui2-UEERE第59頁/共98頁為了使左右平衡，可設(shè)為了使左右平衡，可設(shè)置調(diào)零電位器。置調(diào)零電位器。 ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE第60頁/共98頁 Q點(diǎn)的計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算:直流通路直流通路IC1= IC2= IC= IB VC1= VC2= UCCICRC VE1= VE2 =IBRBUBE UCE1= UCE2 = VC1VE1IC1IC2IBIBIEEBBEEEBRRUUI)1 (2+-=ui1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEERE二二. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析: 第61頁/共98頁三、差動(dòng)放大電路的輸入、輸出方式三、差動(dòng)放大電

29、路的輸入、輸出方式：四、抑制零漂的原理四、抑制零漂的原理當(dāng)當(dāng)ui1 = ui2 = 0 時(shí)時(shí)：uo= uC1 - uC2 = 0當(dāng)溫度變化時(shí)當(dāng)溫度變化時(shí)：uo= (uC1 + uC1 ) - (uC2 + uC2 ) = 0輸入端輸入端接法接法雙端雙端單端單端輸出端輸出端 接法接法雙端雙端單端單端ui = ui1 - ui2ui = ui1 、 ui2 = 0uo = uo1 - uo2uo = uo1 、 uo21. 雙端雙端(差分差分)輸出輸出對(duì)稱性對(duì)稱性第62頁/共98頁溫度溫度TICIE = 2ICUEUBEIBICRE 抑制抑制溫度漂移溫度漂移自動(dòng)穩(wěn)定自動(dòng)穩(wěn)定RE : 強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔脧?qiáng)

30、負(fù)反饋?zhàn)饔胾i1uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEEREIC1IC2IBIBIE2. 單端輸出單端輸出第63頁/共98頁五五.輸入信號(hào)分類輸入信號(hào)分類1 差模輸入差模輸入ui1 = -ui2= ud差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù):共模輸入共模輸入2ui1 = ui2 = uC共模電壓放大倍數(shù)共模電壓放大倍數(shù): 共模抑制比共模抑制比:KCMRR =KCMRR (dB) =(分貝分貝)（Common - Mode Rejection Ratio)(differential mode)( common mode) dodduuA =coccuuA =cdAAcdAAlog20第64頁

31、/共98頁3 任意輸入任意輸入: ui1 , ui2差模分量差模分量:共模分量共模分量:uduCui1 = uC + udui2 = uC - ud 疊加疊加分解分解2ui1 - ui2=2ui1 + ui2=例題例題: ui1 = 20 mv , ui2 = 10 mv 則：則：ud = 5mv , uc = 15mv ui1 = 15mv + 5mv,ui2= 15mv - 5mv第65頁/共98頁ui = ui1 - ui2 = 2ud即即:(1) 差模輸入差模輸入+UCC-UEEuiuoRCT1RBRCT2RBRERR均壓器均壓器diiuuu=211diiuuu-=-=212六六.動(dòng)態(tài)

32、分析動(dòng)態(tài)分析 (一一). 雙端輸入、雙端輸出雙端輸入、雙端輸出第66頁/共98頁1RE對(duì)差模信號(hào)作用對(duì)差模信號(hào)作用 ui1 ui2ib1 , ic1ib2 , ic2ic1 = - ic2iRE = ie1+ ie2 = 0uRE = 0 RE對(duì)差模信號(hào)對(duì)差模信號(hào)不起不起作用作用ib2ib1ic2ic1iRE+UCC-UEEuiuoRCT1RBRCT2RBRERR第67頁/共98頁2差模信號(hào)通路差模信號(hào)通路:T1單邊微變等效電路 ui2 ui1RR uod1 uod2 uodC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBib2ib1ic1ic2uod1RBB1EC1RC ib1ui1Rbe1ib1

33、第68頁/共98頁3 放大倍數(shù)放大倍數(shù): :差模電壓放大倍數(shù)差模電壓放大倍數(shù): :i1od1d1uuA =iodduuA =單邊差模放大倍數(shù)單邊差模放大倍數(shù): :11111)(beBCbeBbCbdRRRRRiRiA+-=+-=21ddAA =uod1RBB1EC1RC ib1ui1Rbe1ib1第69頁/共98頁1221121diididiododdAuuAuAuuuA=-=-=若差動(dòng)電路帶負(fù)載若差動(dòng)電路帶負(fù)載RL(接在接在c1與與c2之之間間), 對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言，對(duì)于差動(dòng)信號(hào)而言，RL中點(diǎn)電位中點(diǎn)電位為為0, 所以放大倍數(shù)：所以放大倍數(shù)：11)21/(beBLCdRRRRA+-=空載時(shí)，

34、總的差動(dòng)電壓放大倍數(shù)：空載時(shí)，總的差動(dòng)電壓放大倍數(shù)：第70頁/共98頁ro = 2 RC ri ri ro)/( 21BbeiRrRr+=輸入電阻：輸入電阻：輸出電阻：輸出電阻：4 輸入輸出電阻輸入輸出電阻: :RR C1B1C2EB2RCT1RBRCT2RB第71頁/共98頁(2) 共模輸入共模輸入RE對(duì)共模信號(hào)起作用，并且對(duì)共模信號(hào)起作用，并且iRE=2ie1。uC uoc2 uoc1 uocic1ic2iREuRE-UEE+UCREC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RB第72頁/共98頁共共模信號(hào)通路模信號(hào)通路: :uC1 uoc2 uoc1uoc2REERCT1RBRCT2RB i

35、c1 ic2ie1uC22RE ie2第73頁/共98頁T T1 1單邊單邊微變等效電路微變等效電路EbeBccoccRRRRuuA)1 ( 21111+-=2cA=ic1uc1RBuoc1ib1RC2RE ib1ie1Rbe1第74頁/共98頁uoc2 = AC2 uc2uoc= uoc1 uoc2 0KCMRR uoc1 = AC1 uc1AC 0負(fù)載影響共模放大倍數(shù)嗎？負(fù)載影響共模放大倍數(shù)嗎？不影響！不影響！第75頁/共98頁(3) 差動(dòng)輸入差動(dòng)輸入ui1 = uC + udui2 = uC - ud 由疊加定理可知：由疊加定理可知：uo1 = Ac uc Ad uduo2 = Ac u

36、c Ad uduo= uo1 uo2 2 Ad ud Ad(ui1 ui2 ) 差動(dòng)放大電路的特點(diǎn)：差動(dòng)放大電路的特點(diǎn)：放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)。第76頁/共98頁(三三). 雙端輸入、單端輸出雙端輸入、單端輸出uo1 = Ac uc Ad ud差模電壓放大倍數(shù)、輸出電阻同上，輸入電阻減半。差模電壓放大倍數(shù)、輸出電阻同上，輸入電阻減半。(二二).單端輸入、雙端輸出單端輸入、雙端輸出單端輸入的效果與雙端輸入相似，單端輸入的效果與雙端輸入相似，ui1 = ui 、ui2 = 0uC = 0.5 ui 、 ud = 0.5 ui 注意：空載、有載時(shí)注意：空載、有載時(shí)Ac 、Ad不一樣。不一樣。 輸

37、入電阻、輸出電阻也不一樣。輸入電阻、輸出電阻也不一樣。第77頁/共98頁(四四).單端輸入、單端輸出單端輸入、單端輸出第78頁/共98頁七、七、 恒流源式差放電路恒流源式差放電路電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu):IC3ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBR2T3R1R3-UEE第79頁/共98頁 rce3 1M 恒流源恒流源uCEIB3iCUCE3IC3QUCE3 T3 :放大區(qū)放大區(qū)IC3ui1+UCCui2uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBR2T3R1R3-UEE3c3ce3ceIUr = =第80頁/共98頁恒流源相當(dāng)于阻值很大的電阻。恒流源相當(dāng)于阻值很大的電阻

38、。恒流源不影響差模放大倍數(shù)。恒流源不影響差模放大倍數(shù)。恒流源影響共模放大倍數(shù)，使共模放恒流源影響共模放大倍數(shù)，使共模放大倍數(shù)減小，從而增加共模抑制比，大倍數(shù)減小，從而增加共模抑制比，理想的恒流源相當(dāng)于阻值為無窮的電理想的恒流源相當(dāng)于阻值為無窮的電阻，所以共模抑制比是無窮大。阻，所以共模抑制比是無窮大。恒流源的作用恒流源的作用第81頁/共98頁三、三、 差放電路的幾種接差放電路的幾種接法法輸入端輸入端 接法接法雙端雙端單端單端輸出端輸出端 接法接法雙端雙端單端單端雙端輸出：雙端輸出：Ad = Ad1單端輸出：?jiǎn)味溯敵觯翰钅ｋ妷悍糯蟊稊?shù)：差模電壓放大倍數(shù)：1ddA21A = =ui1+UCCui2

39、uoC1B1C2EB2RCT1RBRCT2RBIC3-UEE第82頁/共98頁例例1： 擴(kuò)音系統(tǒng)擴(kuò)音系統(tǒng)電電 壓壓 放放 大大功功 率率 放放 大大 信信 號(hào)號(hào) 提提 取取執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一、功率放大器的一般概念一、功率放大器的一般概念 功率放大器的作用：做放大電路的輸出級(jí)，以功率放大器的作用：做放大電路的輸出級(jí)，以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、 儀表指針偏轉(zhuǎn)等。儀表指針偏轉(zhuǎn)等。第第8節(jié)節(jié) 互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路第83頁/共98頁功放電路特點(diǎn)功放電路特點(diǎn)1、功放、功放三極管保護(hù)三極管保護(hù)：功放電路中電流、電壓要求都功放電

40、路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值能超過晶體管的極限值: ICM ,UCEM , PCM 。 2、電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止、電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真波形失真。3、電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少、電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少 晶體管晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的及線路上的損失。即注意提高電路的 效率效率（ ）。）。4、散熱散熱。UCEMICMPCMIcUceUce =PomaxPE100 %第84頁/共98頁uotuoibQicuceUCC /REUSC1 1、甲類放大、甲類放大二、三類放

41、大器二、三類放大器* IC Icm，存在較大的靜態(tài)電流存在較大的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。靜態(tài)損耗能量很大靜態(tài)損耗能量很大。最大效率。最大效率50%。Rbuo+UCCuiRE+第85頁/共98頁工作原理（設(shè)工作原理（設(shè)ui為正弦波）為正弦波）靜態(tài)時(shí)：靜態(tài)時(shí)：ui = 0V,T1、T2均不工作均不工作uo = 0v。ui 0v動(dòng)態(tài)時(shí)：動(dòng)態(tài)時(shí)：T1導(dǎo)通導(dǎo)通T2截止截止iL=Ic1 ;ui 0vT1截止截止iL=Ic2 。T2導(dǎo)通導(dǎo)通2 2、乙類放大（一）、乙類放大（一）雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OCLOCL電路）電路）ic1ic2RLui-UCCT1T2uo+UCCiL

42、*靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零，等于零， T1、T2兩個(gè)晶體兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，稱為乙類放管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，稱為乙類放大。最大效率大。最大效率78.5%。Pom=U2CC/(2RL)交越失真交越失真第86頁/共98頁2 2、乙類放大、乙類放大( (二）二）單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OTLOTL電路）電路）ic1ic2RLuiT1T2+UCCAUL+-交越失真交越失真特點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇?，靜態(tài)時(shí)特點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇?，靜態(tài)時(shí)VA=UCC/2 ；輸出有大電容。；輸出有大電容。Uui 2CC時(shí)，時(shí)，T1導(dǎo)通、導(dǎo)通、T2截止；截止； T1截止

43、、截止、 T2導(dǎo)通。導(dǎo)通。 ui 0Ui0ib2b2i c2第92頁/共98頁甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器+UCCT1T2RLiL LuiReRb2、Rb1、Re的作用：克服交越失真。的作用：克服交越失真。Rb2Rb1第93頁/共98頁四、集成功率放大器四、集成功率放大器工作可靠、使用方便。只需在器件外部工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當(dāng)連線，即可向負(fù)載提供一定的功率。適當(dāng)連線，即可向負(fù)載提供一定的功率。特點(diǎn)特點(diǎn)集成功放集成功放LM384LM384生產(chǎn)廠家：美國半導(dǎo)體器件公司生產(chǎn)廠家：美國半導(dǎo)體器件公司電路形式：電路形式：OTL輸出功率：輸出功率：8 負(fù)

44、載上可得到負(fù)載上可得到5W功率功率電源電壓：最大為電源電壓：最大為28V 第94頁/共98頁集成功放集成功放LM384LM384管腳說明管腳說明14、 - 電源端（電源端（ Vcc）3、4、5、7、- 接地端（接地端（ GND）10、11、12、- 接地端（接地端（GND）2、6 、- 輸入端輸入端 （一般（一般2腳接地）腳接地） 8 、- 輸出端輸出端 （經(jīng)（經(jīng)500 電容接負(fù)載）電容接負(fù)載）)12345 678910111213141、- 接旁路電容（接旁路電容（5 ） 9、13、- 空腳（空腳（NC）第95頁/共98頁集成功放集成功放LM384LM384外部電路典型接法外部電路典型接法500 -+ 0.1 2.7 8146215 +Uccui8 +-+第96頁/共98頁思考題思考題1、光電耦合器主要起什么作用？、光電耦合器主要起什么作用？2、功率放大器有哪三種工作狀態(tài)？、功率放大器有哪三種工作狀態(tài)？3、簡(jiǎn)述、簡(jiǎn)述OTL和和OCL的工作原理？的工作原理？4、什么是交越失真？、什么是交越失真？習(xí)題：習(xí)題：P104第97頁/共98頁感謝您的觀看！第98頁/共98頁