了解放大電路的基本概念及結(jié)構(gòu)組成熟悉低頻小信號(hào)放大電

電 工 電 子 技 術(shù) 第 一 篇 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 了 解 放 大 電 路 的 基 本 概 念 及 結(jié) 構(gòu) 組 成 ；熟 悉 低 頻 小 信 號(hào) 放 大 電 路 及 功 率 放 大 器 的工 作 原 理 ； 理 解 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 圖 解 法 ， 掌握 其 微 變 等 效 電 路 的 估 算 法 ； 熟 練 掌 握 分壓 式 偏 置 的 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 靜 態(tài) 情 況 下的 特 點(diǎn) 、 動(dòng) 態(tài) 情 況 下 的 特 點(diǎn) ； 理 解 反 饋 對(duì)放 大 電 路 性 能 的 影 響 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.1 基 本 放 大 電 路 的 概 念 及 工 作 原 理 放 大 電 路 是 電 子 技 術(shù) 中 應(yīng) 用 十 分 廣 泛 的 一 種 單 元 電 路 。 所 謂 “ 放 大 ” ， 是 指 將 一 個(gè) 微 弱 的 電 信 號(hào) ， 通 過 某 種 裝 置，得 到 一 個(gè) 波 形 與 該 微 弱 信 號(hào) 相 同 、 但 幅 值 卻 大 很 多 的 信 號(hào) 輸出 。 這 個(gè) 裝 置 就 是 晶 體 管 放 大 電 路 。 “ 放 大 ” 作 用 的 實(shí) 質(zhì) 是電路 對(duì) 電 流 、 電 壓 或 能 量 的 控 制 作 用 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 放 大 電 路 的 放 大 作 用 ， 實(shí) 質(zhì) 是 把 直 流 電 源 UCC的 能 量 轉(zhuǎn) 移給 輸 出 信 號(hào) 。 輸 入 信 號(hào) 的 作 用 則 是 控 制 這 種 轉(zhuǎn) 移 ， 使 放 大 電路 輸 出 信 號(hào) 的 變 化 重 復(fù) 或 反 映 輸 入 信 號(hào) 的 變 化 。 放 大 電 路 的 核 心 元 件 是 晶 體 管 ， 因 此 ， 放 大 電 路 若 要 實(shí) 現(xiàn)對(duì) 輸 入 小 信 號(hào) 的 放 大 作 用 ， 必 須 首 先 保 證 晶 體 管 工 作 在 放 大區(qū) 。 晶 體 管 工 作 在 放 大 區(qū) 的 外 部 偏 置 條 件 是 ： 其 發(fā) 射 結(jié) 正 向 偏置 、 集 電 結(jié) 反 向 偏 置 。 此 條 件 是 通 過 外 接 直 流 電 源 ， 并 配 以合 適 的 偏 置 電 路 來 實(shí) 現(xiàn) 的 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 三 種 基 本 組 態(tài) 的 晶 體 管 放 大 電 路晶 體 管 放 大 電 路 一 般 有 三 種 組 態(tài) ：b ce b ec be c 無 論 放 大 電 路 的 組 態(tài) 如 何 ， 其 目 的 都 是 讓 輸 入 的 微 弱 小 信號(hào) 通 過 放 大 電 路 后 ， 輸 出 時(shí) 其 信 號(hào) 幅 度 顯 著 增 強(qiáng) 。 必 須 清 楚 ：幅 度 得 到 增 強(qiáng) 的 輸 出 信 號(hào) ， 其 能 量 并 非 來 自 于 晶 體 管 ， 而 是由 放 大 電 路 中 的 直 流 電 源 提 供 的 。 晶 體 管 只 是 實(shí) 現(xiàn) 了 對(duì) 能 量的 控 制 ， 使 之 轉(zhuǎn) 換 成 信 號(hào) 能 量 ， 并 傳 遞 給 負(fù) 載 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 1. 放 大 電 路 的 組 成 原 則 放 大 電 路 的 作 用 是 實(shí) 現(xiàn) 對(duì) 微 弱 小 信 號(hào) 的 幅 度 放 大 ， 單 憑 晶體 管 的 電 流 放 大 作 用 顯 然 無 法 完 成 。 必 須 在 放 大 電 路 中 設(shè) 置直 流 電 源 ， 使 其 保 證 晶 體 管 工 作 在 線 性 放 大 區(qū) 。 因 此 ， 放 大電 路 的 組 成 原 則 為 ：(1) 核 心 元 件 晶 體 管 必 須 發(fā) 射 結(jié) 正 偏 ， 集 電 結(jié) 反 偏 ；(2) 輸 入 回 路 的 設(shè) 置 應(yīng) 使 輸 入 信 號(hào) 耦 合 到 晶 體 管 輸 入 電 路 ，以 保 證 晶 體 管 的 以 小 控 大 作 用 ；(3) 輸 出 回 路 的 設(shè) 置 應(yīng) 保 證 晶 體 管 放 大 后 的 電 流 信 號(hào) 能 夠 轉(zhuǎn)換 成 負(fù) 載 需 要 的 電 壓 形 式 ；(4) 不 允 許 被 傳 輸 小 信 號(hào) 放 大 后 出 現(xiàn) 失 真 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 2. 共 射 放 大 電 路 的 組 成 及 各 部 分 作 用 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 是 電 子 技 術(shù) 中 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 的 放 大 電路 形 式 ， 其 電 路 組 成 的 一 般 形 式 為 ：放 大 電 路 的 核 心 元件 三 極 管耦 合 電 容基 極 電 阻基 極 電 源 集 電 極 電 阻 集 電 極 電 源耦 合 電 容 上 圖 所 示 為 雙 電 源 組 成 的 共 發(fā) 射 極 基 本 放 大 電 路 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 ， 共 射 放 大 電 路 通 常 采 用 單 電 源 供 電 ， 各 部分 的 作 用 分 別 如 下 ： 晶 體 管 在 放 大 電 路中 起 以 小 控 大 的 能量 控 制 作 用 向 放 大 電 路 提 供 能量 ， 并 保 證 晶 體 管工 作 在 放 大 區(qū) 基 極 偏 置 電 阻的 作 用 是 為 放 大電 路 提 供 合 適 的靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 。有 極 性 電 解 電容 的 作 用 是 隔離 直 流 和 讓 輸入 交 流 信 號(hào) 順利 通 過 。 有 極 性 電 解 電 容 的 作用 是 隔 離 直 流 和 讓 放大 的 交 流 信 號(hào) 順 利 輸出 。RC的 作 用 是 將 放 大 的 集 電 極 電 流轉(zhuǎn) 換 成 晶 體 管 的 輸 出 電 壓 。3DG6管RBC1 RC C2 UCC 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 3. 共 射 放 大 電 路 的 工 作 原 理 3DG6RBC1 RC C2 UCCcebu i u0ib iC uCEiBIB基 極 固 定 偏 置 電 流 放 大 后 的 集 電 極 電 流 iC通 過 RC將 放 大 的電 流 轉(zhuǎn) 換 為 放 大 的晶 體 管 電 壓 輸 出 。uCE經(jīng) C2濾 掉 了 直 流成 分 后 的 輸 出 電 壓信 號(hào) 電 流 和 基 極固 定 偏 流 的 疊 加顯 然 ， 放 大 電 路 內(nèi) 部 各 電 流 、 電 壓 都 是 的 。ui t0輸 入 交 流 信 號(hào) 電 流iB t0IB iC t0IC uCE t0ICRCu0 t0 輸 入 信 號(hào) 電 壓 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁需 放 大 的 信 號(hào) 電 壓 ui通 過 C1轉(zhuǎn) 換 為 放 大 電 路 的 輸 入 電 流 ，與 基 極 偏 流 疊 加 后 加 到 晶 體 管 的 基 極 ， 基 極 電 流 iB的 變 化 通過 晶 體 管 的 以 小 控 大 作 用 引 起 集 電 極 電 流 iC變 化 ； iC通 過 RC使 電 流 的 變 化 轉(zhuǎn) 換 為 電 壓 的 變 化 ， 即 ： 放 大 電 路 內(nèi) 部 各 電 壓 、 電 流 都 是 交 直 流 共 存 的 。 其 直 流 分量 及 其 注 腳 均 采 用 大 寫 英 文 字 母 ； 交 流 分 量 及 其 注 腳 均 采 用小 寫 英 文 字 母 ； 疊 加 后 的 總 量 用 英 文 小 寫 字 母 ， 但 其 注 腳 采用 大 寫 英 文 字 母 。 例 如 ： 基 極 電 流 的 直 流 分 量 用 表 示 ； 交流 分 量 用 表 示 ； 總 量 用 表 示 。當(dāng) i C增 大 時(shí) ， uCE就 減 小 ， 所 以 uCE的 變 化正 好 與 iC相 反 ， 這 就 是 它 們 反 相 的 原 因 。 uCE經(jīng) 過 C2濾 掉 了直 流 成 分 ， 耦 合 到 輸 出 端 的 交 流 成 分 即 為 輸 出 電 壓 u0。 若 電路 參 數(shù) 選 取 適 當(dāng) ， u0的 幅 度 將 比 ui 幅 度 大 很 多 ， 亦 即 輸 入 的微 弱 小 信 號(hào) ui 被 放 大 了 ， 這 就 是 放 大 電 路 的 工 作 原 理 。 共 射 放 大 電 路 工 作 原 理 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 放 大 電 路 中 各 電壓 、 電 流 的 符 號(hào)有 何 規(guī) 定 ? 放 大 電 路 的 基 本 概 念是 什 么 ？ 放 大 電 路 中能 量 的 控 制 與 變 換 關(guān)系 如 何 ？ 說 明 共 發(fā) 射 極 電 壓 放 大 器輸 入 電 壓 與 輸 出 電 壓 的 相 位關(guān) 系 如 何 ？ 如 果 共 發(fā) 射 極 電 壓放 大 器 中 沒 有 集 電 極電 阻 R C， 能 產(chǎn) 生 電 壓 放 大 嗎 ？ 基 本 放 大 電 路 的 組成 原 則 是 什 么 ？ 以共 射 組 態(tài) 基 本 放 大電 路 為 例 加 以 說 明 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.2 基 本 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 分 析 輸 入 信 號(hào) ui=0、 只 在 直 流 電 源 UCC作 用 下 電 路 的 狀 態(tài) 稱“ ” 。 靜 態(tài) 分 析 就 是 要 求 出 此 時(shí) 的 IB、 IC和 UCE三 數(shù) 值 。C 1 C2ICUBE UCE3DG6RB RC UCCceb IC= IBUCE=UCC ICRCIB= RBUCC-UBE直 流 下 耦 合 電 容 C1、 C2相 當(dāng) 于 開 路由 直 流 通 道 求 工 作 點(diǎn) 上 的 IB：IB 由 晶 體 管 放 大 原 理 可 求 得 IC：由 圖 又 可 求 得 工 作 點(diǎn) 上 UCE：式 中 ICRC前 面 的 負(fù) 號(hào) 表 示 輸 出電 壓 與 集 電 極 電 流 IC反 相 ， 即與 輸 入 電 壓 反 相 。1.放 大 電 路 靜 態(tài) 分 析 的 估 算 法 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 ICIEIBUBE UCERB RC UCCceb 已 知 圖 示 電 路 中 UCC=10V， RB=250K， RC=3K，=50， 試 求 該 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q。 V42.4386.110 m A86.10372.050 A2.37250 7.010CECB UII IB=37.2A所 以 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q： IC=1.86mAUCE=4.42V計(jì) 算 中 一 定 要 弄 明 白 各 量 的 單 位 ， 不 允 許 寫 錯(cuò) ！ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 UBE(V) IB 0.5V 0.7V uit0 ib tt 1 t1t2t3t4 t3t2 t4 此 時(shí) ui小 于 死 區(qū) 的 部 分 將 無 法 得 到傳 輸 ， 只 有 大 于 死 區(qū) 的 部 分 才 能 轉(zhuǎn)換 成 電 流 ib通 過 晶 體 管 。由 于 輸 入 信 號(hào) 大 部 分 無 法 通 過晶 體 管 ， i b電 流 波 形 與 ui波 形 完全 不 一 樣 了 ， 造 成 輸 入 信 號(hào) 輸入 時(shí) 的 “ ” 。輸 入 信 號(hào)電 壓 波 形 假 如 不 設(shè) 置 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn)為 保 證 傳 輸 信 號(hào) 不 失 真 地 輸 入 到 放 大 器 中 得 到 放大 ， 必 須 在 放 大 電 路 中 設(shè) 置 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 利 用 晶 體 管 的 輸 入 、 輸 出 特 性 曲 線 求 解 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 方 法稱 為 圖 解 法 。 其 分 析 步 驟 一 般 為 ：2. 用 圖 解 法 求 解 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn)(1)按 已 選 好 的 管 子 型 號(hào) 在 手 冊(cè) 中 查 找 、 或 從 晶 體 管 圖 示 儀 上描 繪 出 管 子 的 輸 入 、 輸 出 特 性 如 下 圖 所 示 ： u BEiB iC uCE 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 (2)畫 出 直 流 負(fù) 載 線 。 此 步 驟 是 圖 解 法 求 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 關(guān) 鍵 。 由 放 大 電 路 的 直 流 通 道 可 得 ：U CEICIEIBUBERB RC UCCceb UCE=UCC ICRCUCE=0， 可 得 ： IC=UCC/RC IC=0 可 得 ： UCE=UCCIC U CEUCCRC UCC連 接 兩 點(diǎn) 作 出 直 流 負(fù) 載 線(3)確 定 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 只 有 IBQ對(duì) 應(yīng) 的 交 點(diǎn) 才 是 點(diǎn)IBQ直 流 負(fù) 載 線 上 交 點(diǎn) 有 多 個(gè) 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 固 定 偏 置 的 放 大 電 路 存 在 很 溫 度 TQ點(diǎn) IC UCE VCIC UCEQ 若 溫 度 上 升 ， 將 造 成輸 出 特 性 曲 線 上 移 。靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q隨 之 上 移Q 如 果 VCIB的 小 信 號(hào) 條 件 。C2C1 C ERC 3DG6cb e RE UCCRB2RB1 I1I2IB B2B1 B2CCB RR RUV 的 大 小 顯 然與 溫 度 無 關(guān) 。分壓式偏置共射放大電路的 偏 置 電 阻 RB1和 RB2應(yīng) 選 擇 適 當(dāng)數(shù) 值 ， 使 之 符 合 ： I1I2IB 的條 件 。 在 小 信 號(hào) 條 件 下 ， IB可近 似 視 為 0值 。 忽 略 IB時(shí) ， RB1和 RB2可 以 對(duì)UCC進(jìn) 行 分 壓 。 即 ： 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 分 壓 式 偏 置 共 射 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 分 析 上 述 分 析 步 驟 ， 就 是 分 壓 式 偏 置 的 共 發(fā) 射 極 電 壓 放 大電 路 的 估 算 法 。 顯 然 ， 基 極 電 位 V B的 高 低 對(duì) 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn)的 影 響 非 常 大 。UBE RC cb e RE UCCRB2RB1 I1I2IB B2B1 B2CCB RR RUV )( ECCCCCE RRIUU IE ICUCE CB II E BEBEC RUVII 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 IC UCE基 極 電 位 VB的 高 低 對(duì) 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 影 響 設(shè) 置 合 適 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 是 對(duì) 放 大 電 路 的 基 本 要 求 。 基 極 電位 VB選 擇 偏 高 或 偏 低 時(shí) ， Q點(diǎn) 隨 之 上 移 或 下 行 。 設(shè) VB較 高 時(shí) ：ibu0Q點(diǎn) 的 上 移 造 成 放大 過 程 中 信 號(hào) 的 一部 分 進(jìn) 入 飽 和 區(qū) ，發(fā) 生 飽 和 失 真 ， 集電 極 電 流 。 放 大 電 路 輸 出電 壓 同 樣 產(chǎn) 生 飽和 失 真 。 由 于 共射 電 路 輸 入 、 輸出 反 相 ， 因 此 輸出 電 壓 呈。輸 入 信 號(hào) 波 形iC V B值 大 Q點(diǎn) 高 ， 失 真 ！ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 IC UCE基 極 電 位 VB設(shè) 置 較 低 時(shí) 對(duì) 點(diǎn) 的 影 響 VB設(shè) 置 的 高 低 ， 取 決 于 兩 個(gè) 基 極 偏 置 電 阻 的 數(shù) 值 選 擇 ， 當(dāng)RB1太 大 時(shí) ， VB值 就 會(huì) 較 低 ， 引 起 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q下 行 ：ib輸 入 信 號(hào) 波 形Q點(diǎn) 下 行 造 成 放 大 過 程中 信 號(hào) 的 一 部 分 進(jìn) 入 截止 區(qū) ， 發(fā) 生 截 止 失 真 ，集 電 極 電 流 呈 。iC u0放 大 電 路 輸 出 電 壓 同 樣 產(chǎn)生 截 止 失 真 。 由 于 共 射 電路 輸 入 、 輸 出 反 相 ， 因 此輸 出 電 壓 呈 現(xiàn) 。 V B值 小 Q點(diǎn) 低 ， 失 真 ！ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 VB的 高 低 對(duì) 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 影 響 很 大 。 溫 度 對(duì) Q點(diǎn) 的影 響 也 不 能 忽 視 。 分 壓 式 偏 置 的 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 由 于 加設(shè) 了 ， 因 此 當(dāng) 溫 度 升 高 時(shí) ， 具 有 。設(shè) 放 大 電 路 環(huán) 境 溫 度 升 高 ， 此 時(shí) : EBC RVI 由 于 電 路 具 有 對(duì) 溫 度 變 化 的 自 調(diào) 節(jié) 能力 ， 因 此 集 電 極 電 流 通 常 恒 定 ， 即 :溫 度 變 化 IC基 本 不 受 影 響 I1I2IB IE UCCRERB1RB2 RC cb eUBE UCE T IBIC IE VE VBE IC只 要 基 極 電 位 和射 極 反 饋 電 阻 不變 ， 集 電 極 電 流始 終 維 持 不 變 ！ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 通 過 分 析 可 知 ， 交 流 放 大 電 路 中 如 果 不 設(shè)置 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) ， 輸 入 的 交 流 信 號(hào) 就 無 法 全 部通 過 放 大 電 路 ， 造 成 傳 輸 過 程 中 信 號(hào) 的 嚴(yán) 重失 真 ； 若 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 設(shè) 置 不 合 適 ， 同 樣 會(huì) 發(fā)生 傳 輸 過 程 中 的 飽 和 失 真 和 截 止 失 真 。 設(shè) 置 合 適 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 顯 然 是 放 大 電 路 保 證 傳 輸 質(zhì) 量 的 必要 條 件 ， 其 設(shè) 置 的 原 則 是 ： 保 證 正 常 的 輸 入 信 號(hào) 不 失 真 的 輸出 且 保 證 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 相 對(duì) 穩(wěn) 定 。 分 壓 式 偏 置 的 共 射 放 大 電 路 顯 然 可 以 實(shí) 現(xiàn) 上 述 原 則 。 通 過選 擇 合 適 的 分 壓 電 阻 RB1和 RB2， 可 獲 得 一 個(gè) 恰 當(dāng) 的 基 極 電 位值 ， 以 確 保 晶 體 管 的 發(fā) 射 結(jié) 正 偏 和 集 電 結(jié) 反 偏 。 這 樣 ， 在信 號(hào) 傳 輸 的 過 程 中 晶 體 管 就 會(huì) 始 終 工 作 在 放 大 區(qū) ， 使 放 大 電路 正 常 工 作 。 電 路 中 的 反 饋 電 阻 則 起 到 了 穩(wěn) 定 工 作 點(diǎn) 的 作用 ， 從 而 抑 制 了 由 于 溫 度 變 化 對(duì) 放 大 電 路 產(chǎn) 生 的 影 響 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 放 大 電 路 中 為 什 么 要設(shè) 置 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) ？ 靜態(tài) 工 作 點(diǎn) 不 穩(wěn) 定 對(duì) 放大 電 路 有 何 影 響 ？ 放 大 電 路 的 失 真 包 括哪 些 ？ 如 何 消 除 失 真？ 兩 種 失 真 下 集 電 極電 流 的 波 形 和 輸 出 電壓 的 波 形 有 何 不 同 ？ 影 響 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 穩(wěn) 定 的 因素 有 哪 些 ？ 其 中 哪 個(gè) 因 素 影響 最 大 ？ 如 何 防 范 ？ 靜 態(tài) 時(shí) 耦 合 電 容 C 1、 C2兩 端 有 無 電 壓 ？ 若 有 ，其 電 壓 極 性 和 大 小 如 何確 定 ？ 能 否 說 出 RE和 CE在 放 大 電 路 中 所起 的 作 用 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.3 基 本 放 大 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 分 析 放 大 電 路 加 入 交 流 輸 入 信 號(hào) 的 工 作 狀 態(tài) 稱 為 動(dòng) 態(tài) 。 動(dòng) 態(tài) 時(shí) ，放 大 電 路 輸 入 的 是 交 流 微 弱 小 信 號(hào) ； 電 路 內(nèi) 部 各 電 壓 、 電 流都 是 交 直 流 共 存 的 疊 加 量 ； 放 大 電 路 輸 出 的 則 是 被 放 大 的 輸入 信 號(hào) 。 求 解 放 大 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 輸 入 電 阻 、 輸 出 電 阻 及 電壓 放 大 倍 數(shù) 等 參 量 的 過 程 稱 為 動(dòng) 態(tài) 分 析 。1.共 射 放 大 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 分 析 CERC UCCRB1 RB1 RCcb e RLRB2 TRSuS C2C1 RE分 壓 式 偏 置 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路輸 入 信 號(hào) 源 放 大 電 路負(fù) 載電 源 為 0時(shí) 可視 為 “ 地 ”電 容 相 當(dāng) 于“ 交 流 短 路”RB1相 當(dāng) 于 接于 基 極 與 “地 ” 之 間 RC相 當(dāng) 于 接于 集 電 極 與“ 地 ” 之 間分 壓 式 偏 置 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 的 交 流 通 道 由 于 發(fā) 射 極 為 輸 入 、 輸 出 回 路 的 公 共 支 路 ， 因 之 而 稱 為 共發(fā) 射 極 組 態(tài) 的 放 大 電 路 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 電 容 CE在 電 路 中 起 何 作 用 ？+UCCC ERERB1RB2 C2RC C1 T cb e 電 容 CE的 作 用 ： 交 流 通 路中 ， 射 極 電 容 將 反 饋 電 阻 短路 ， 則 Au不 受 影 響 。如 果 把 射 極 電 容 去掉 ， 對(duì) 電 路 會(huì) 產(chǎn) 生何 影 響 ？如 果 把 射 極 電 容 CE去 掉 ， 交 流通 道 反 饋 電 阻 RE仍 起 作 用 ， 則IE減 小 ， rbe增 大 ， 負(fù) 載 不 變 情況 下 ， 電 壓 放 大 倍 數(shù) Au降 低 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 2. 微 變 等 效 電 路 法 微 變 等 效 電 路 法 就 是 在 滿 足 小 信 號(hào) 條 件 下 ， 將 晶 體 管 線 性化 ， 把 放 大 電 路 等 效 為 一 個(gè) 近 似 的 線 性 電 路 ， 然 后 應(yīng) 用 線 性電 路 的 求 解 方 法 求 出 ri、 r0、 Au的 方 法 。RB1 RCcb eRB2 T 一 般 情 況 下 ， 由 高 、 低 頻 小 功率 管 構(gòu) 成 的 放 大 電 路 都 符 合 小 信號(hào) 條 件 。 因 此 其 輸 入 、 輸 出 特 性在 小 范 圍 內(nèi) 均 可 視 為 線 性 。 i bibRB1 RCRB2 rbe 晶 體 管 的 微 變 等 效 電 路 。 其 中 rbe是晶 體 管 輸 入 端 的 等 效 電 阻 ， 受 控 電流 源 相 當(dāng) 晶 體 管 的 集 電 極 電 流 。 顯然 微 變 等 效 電 路 反 映 了 晶 體 管 電 流的 作 用 。晶 體 管 交 流 輸 入 等 效 電 阻m Am V26)1(300 Ebe Ir 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 RB1 RCRB2 rbe共 射 電 壓 放 大 器 的 微 變 等 效 電 路 法 ibib 晶 體 管 的 微 變等 效 電 路iiui u0i0=0iC基 極 電 流 集 電 極 電 流放 大 電 路的 輸 入 電壓 和 電 流 放 大 電 路的 輸 出 電壓 和 電 流電 路 交 流 等 效 輸 入 電 阻 ： ri=rbe/RB1/RB2由 于 小 信 號(hào) 電 路 有 RB1和 RB2 rbe ， 所 以 ri rbe 顯 然 交 流 等 效 輸出 電 阻 ： r0=RC電 路 中 電 壓 放 大 倍 數(shù) ： beCbeb Cbi0uA rRri Riuu 若 電 路 接 入 負(fù) 載 ， beLbe LCu /A rRr RR RL此 時(shí) 電 路 放 大 倍 數(shù) ： 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 微 變 等 效 電 路 法 的 動(dòng) 態(tài) 分 析 結(jié) 果 為 ：bebeB2B1i / rrRRiur ii 式 中 負(fù) 號(hào) 反 映 了輸 出 電 壓 與 輸 入電 壓 的 反 相 關(guān) 系 顯 然 ， 放 大 電 路 帶 上 負(fù) 載后 ， 其 電 壓 放 大 倍 數(shù) 將 降低 。 負(fù) 載 越 大 ， RL等 效電 阻 越 小 ， 放 大 倍 數(shù) 下 降越 多 。 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 的 主 要 任 務(wù) 是 對(duì) 輸 入 的 小 信 號(hào) 進(jìn) 行 電 壓放 大 ， 因 此 電 壓 放 大 倍 數(shù) A u是 衡 量 放 大 電 壓 性 能 的 主 要 指 標(biāo)之 一 。 共 射 放 大 電 路 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 隨 負(fù) 載 增 大 而 下 降 很 多 ， 說明 這 種 放 大 電 路 的 帶 負(fù) 載 能 力 不 強(qiáng) 。 A beCu rR C0 Rr / A LCLbeLu RRRrR 其 中， 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 微變等效電路 ibibRB1 RCRB2 rbeRe動(dòng) 態(tài) 分 析 ： ebe Lu C0ebeB2B1i )1( A ),/(/ Rr R RRRrRRR 顯 然 電 路 中 加 了 交 流 反 饋 電 阻 Re后 ， 電 路 中 的 電 壓 放 大 倍數(shù) 進(jìn) 一 步 降 低 了 。 共 射 放 大 電 路 中 含 有 交 流 反 饋 電 阻 的 動(dòng) 態(tài) 分 析 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 輸 入 電 阻 ri的 大 小 決 定 了 放 大 電 路 從 信 號(hào) 源 吸 取 電 流的 大 小 。 為 減 輕 信 號(hào) 源 負(fù) 擔(dān) ， 總 希 望 Ri大 些 。 另 外 ， 較大 的 輸 入 電 阻 ri， 也 可 降 低 信 號(hào) 源 內(nèi) 阻 RS的 影 響 ， 使 放大 電 路 獲 得 較 強(qiáng) 的 輸 入 電 壓 。 在 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 中 ，由 于 RB比 rbe大 得 多 ， ri近 似 等 于 rbe， 一 般 只 有 幾 百 歐 至幾 千 歐 ， 阻 值 比 較 低 ， 即 共 射 放 大 器 輸 入 電 阻 不 理 想 。 對(duì) 負(fù) 載 而 言 ， 總 希 望 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 越 小 越 好 。 因 為 放 大電 路 輸 出 電 阻 r0越 小 ， 負(fù) 載 電 阻 RL的 變 化 對(duì) 輸 出 電 壓 的 影 響 就 越小 ， 則 放 大 電 路 的 帶 負(fù) 載 能 力 就 越 強(qiáng) 。 而 共 射 放 大 電 路 的 輸 出 電阻 r0在 通 常 只 有 幾 千 歐 至 幾 十 千 歐 ， 因 此 共 射 放 大 器 的 輸 出 電 阻也 不 理 想 。 電 壓 放 大 倍 數(shù) 與 晶 體 管 的 電 流 放 大 倍 數(shù) 、 動(dòng) 態(tài) 輸 入 電 阻 r be及 集電 極 電 阻 RC、 負(fù) 載 電 阻 RL均 有 關(guān) 。 由 計(jì) 算 式 可 看 出 ， 當(dāng) rbe 和 RL一定 時(shí) ， Au與 成 正 比 。 共 射 電 壓 放 大 器 由 于 自 身 的 特 點(diǎn) ， 較 廣 泛 地應(yīng) 用 于 放 大 電 路 的 輸 入 級(jí) 、 中 間 級(jí) 和 輸 出 級(jí) 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 1、 下 圖 中 設(shè) UCC和 RC為 定 值 ， 當(dāng) 基 極 電 流 增 加 時(shí) ， IC能 否 成正 比 地 增 加 ？ 最 后 接 近 何 值 ？ 此 時(shí) UCE=？ 當(dāng) 基 極 電 流 減小 時(shí) ， IC又 如 何 變 化 ？ 最 后 達(dá) 到 何 值 ？ 這 時(shí) 的 UCE約 等 于多 少 ？ic(mA) u CE(V)UCEQ UCCQ2Q1UCCRC 80A60A40A20AIB=0 。值 ， 這 時(shí)最 后 接 近 倍 減 小 ， 仍 能 成大 區(qū) 范 圍 內(nèi) 在 放減 小 時(shí) ，。 當(dāng)， 倍 關(guān) 系 ， 最 后 接 近不 再 具 有與 ，左 右 ； 繼 續(xù) 增 加此 時(shí) 值 ，倍 增 加 ， 最 后 接 近 飽 和成 內(nèi)增 加 時(shí) ， 在 放 大 區(qū) 范 圍當(dāng) 0 0/ 1V CCCEBC BCECCCB CBCEB CB UUII IURU I IIUI II 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 說 一 說 下 圖 所 示 各 電 路 能 否 放 大 交 流 信 號(hào) ？ 為 什 么 ？C2C1 RC T UCCRB2ui u0(a) C 2C1 RC TRE UCCRB2RB1ui u0(d) C2C1 RC T UCCRB1ui u0(b)C2C1 RC T UCCRB2RB1ui u0(c) VB=UCC，飽 和 失 真 VB=UBE，截 止 失 真NPN管 的 電路 ， 電 容 極性 接 反 且 無反 饋 環(huán) 節(jié) 。 PNP管 的 電路 ， 電 源 、電 容 極 性 均接 反 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 V412102010CCB2B1 B2B URR RV Rs us + + ui RL + uo +UCC RC C1 C2 V RB1 RB2 RE CE + + + 圖 示 電 路 ， 已 知 UCC=12V， RB1=20k， RB2=10k，RC=3k， RE=2k， RL=3k， =50。 試 估 算 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) ，并 求 電 壓 放 大 倍 數(shù) 、 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 。（ 1） 用 估 算 法 計(jì) 算 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn)m A65.12 7.04 E BEQBEQ RUUIICQ A33m A5065.1CQBQ IIV75.3 )23(65.112 )( ECCQCCCEQ RRIUU 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 k95.01.1/10/20/ beB2B1i rRRR (2)用 微 變 等 效 電 路 法 計(jì) 算 電 壓 放 大 倍 數(shù) Au及 輸 入 、 輸 出 電 阻RB1 RCRB2 rbe k1.1.65m A1 m V26)501(300ber 681.1 3/350/be LCu r RRA k3C0 RR 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 試 述 放 大 電 路 輸 出 電阻 的 概 念 。 為 什 么 總希 望 放 大 電 路 的 輸 出電 阻 r0盡 量 小 一 些 呢 ？ 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 概 念 是什 么 ?電 壓 放 大 倍 數(shù) 是如 何 定 義 的 ？ 共 發(fā) 射 極放 大 電 路 的 電 壓 放 大 倍數(shù) 與 哪 些 參 數(shù) 有 關(guān) ？ 試 述 放 大 電 路 輸 入 電 阻 的 概念 。 為 什 么 總 是 希 望 放 大 電 路的 輸 入 電 阻 ri盡 量 大 一 些 ？ 何 謂 放 大 電 路 的 動(dòng)態(tài) 分 析 ？ 動(dòng) 態(tài) 分 析分 析 步 驟 ？ 你 能 否說 出 微 變 等 效 電 路法 的 思 想 ？ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.4 共 集 電 極 放 大 電 路1. 電 路 的 組 成 TRB RE u0ui UCCC1 RLC2 觀 察 左 圖 ， 可 見 共 集 電 極 放 大電 路 的 特 點(diǎn) 是 ： 晶 體 管 的 集 電 極直 接 與 直 流 電 源 UCC相 接 ， 負(fù) 載接 在 發(fā) 射 極 電 阻 兩 端 。 顯 然 ， 電路 的 輸 入 極 仍 為 基 極 ， 輸 出 極 卻是 發(fā) 射 極 。 R B RE UCCIB ICIE靜 態(tài) 分 析 ECCCCE BCEB BECCB EBBEBBCC )1( )1(RIUU IIRR UUI RIURIU ， UBE 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 顯 然 ， 集 電 極 為 輸 入 、 輸 出 回 路共 同 的 交 流 “ 地 ” 端 ， 因 此 稱 之 為共 集 電 極 放 大 電 路 。RB RE u0ui 交 流 情 況 下 UCC=0， 相 當(dāng) 于 “ 地 ” 電位C1 RB C2 RB相 當(dāng) 于 接 在 基 極 與 “ 地 ”之 間耦 合 電 容 C1、 C2相 當(dāng) 于 短 路微 變 等 效 電 路 ibib R LRB rbeREui u0)1( )/()1( Lb LEbo Ri RRiu Lbbeb )1( Ririui Lbe Lou )1( )1(A Rr Ruui 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 Lbe Lou )1( )1(A Rr Ruui 通 常 (1+)RLrbe， 故 式 中 分子 小 于 約 等 于 分 母 ， 即 共 集 電 極放 大 電 路 的 Au小 于 和 約 等 于 1。 因 Au為 正 值 ， 說 明 ui與 u0相 位 相 同 ； 又 因 ui u0， 說 明 電 路中 的 電 壓 并 沒 有 被 放 大 。 但 電 路 中 ie=(1+ )ib， 說 明 電 路 仍 有電 流 放 大 和 功 率 放 大 作 用 。 此 外 ， u0是 由 射 極 輸 出 的 ， 因 之共 集 電 極 放 大 電 路 又 稱 為 “ 射 極 輸 出 器 ” 。求 電 路 的 輸 入 電 阻 ri )1(/ LbeB RrRri 求 電 路 的 輸 出 電 阻 r0 be0 rr 射 極 輸 出 器 的 Ri較 大 ， 通 常 可 達(dá) 幾 十 千 歐 至 幾 百 千 歐 。 顯 然 ， 射 極 輸 出 器 的 r0較 小 ， 僅 為 幾 十 歐 至 幾 百 歐 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 射 極 輸 出 器 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 小 于 1約 等 于 1， 即 u0跟 隨 ui變 化 。 輸 入 電 阻 較 高 。 輸 出 電 阻 較 低 。 射 極 輸 出 器 電 路 射 極 跟 隨 器 具 有 較 高 的 輸 入 電 阻 和 較 低 的 輸 出 電 阻 ，這 是 射 極 跟 隨 器 最 突 出 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 射 極 跟 隨 器 常 用 于 多 級(jí)放 大 器 的 第 一 級(jí) 或 最 末 級(jí) ， 也 可 用 于 中 間 隔 離 級(jí) 。 用 作輸 入 級(jí) 時(shí) ， 其 高 輸 入 電 阻 可 以 減 輕 信 號(hào) 源 的 負(fù) 擔(dān) ， 提 高放 大 器 的 輸 入 電 壓 。 用 作 輸 出 級(jí) 時(shí) ， 其 低 輸 出 電 阻 可 以減 小 負(fù) 載 變 化 對(duì) 輸 出 電 壓 的 影 響 ， 并 易 于 與 低 阻 負(fù) 載 相匹 配 ， 向 負(fù) 載 傳 送 盡 可 能 大 的 功 率 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 射 極 輸 出 器 與 共 發(fā)射 極 放 大 器 相 比 ， 有 何特 點(diǎn) ？ 射 極 輸 出 器 的 發(fā) 射 極 電 阻 RE能否 像 共 發(fā) 射 極 放 大 器 一 樣 并 聯(lián)一 個(gè) 旁 路 電 容 CE來 提 高 電 路 的電 壓 放 大 倍 數(shù) ？ 為 什 么 ？ 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.5 功 率 放 大 器 和 差 動(dòng) 放 大 電 路 簡(jiǎn) 介1. 功 率 放 大 器 的 分 類 功 率 放 大 電 路 與 電 壓 放 大 電 路 沒 有 本 質(zhì) 上 的 區(qū) 別 。 它 們 都是 利 用 放 大 器 件 的 控 制 作 用 ， 把 直 流 電 源 的 能 量 轉(zhuǎn) 化 為 按 輸入 信 號(hào) 規(guī) 律 變 化 的 交 變 能 量 輸 出 送 給 負(fù) 載 。 所 不 同 的 是 ： 電壓 放 大 電 路 的 主 要 任 務(wù) 是 不 失 真 地 放 大 信 號(hào) 電 壓 ； 功 率 放 大電 路 的 主 要 任 務(wù) 則 是 使 負(fù) 載 得 到 盡 可 能 不 失 真 的 信 號(hào) 功 率 。功 放 電 路 中 的 晶 體 管 稱 為 功 率 放 大 管 ， 簡(jiǎn) 稱 “ 功 放 管 ” 。 廣泛 用 于 各 種 電 子 設(shè) 備 、 音 響 設(shè) 備 、 通 信 及 自 控 系 統(tǒng) 中 。(1)功 率 放 大 器 按 工 作 狀 態(tài) 一 般 可 分 為 ： 甲 類 放 大 器 ： 這 種 功 放 的 工 作 原 理 是 輸 出 器 件 晶 體 管 始終 工 作 在 傳 輸 特 性 曲 線 的 線 性 部 分 ， 在 輸 入 信 號(hào) 的 整 個(gè) 周期 內(nèi) 輸 出 器 件 始 終 有 電 流 連 續(xù) 流 動(dòng) ， 這 種 功 放 失 真 小 ， 但效 率 低 ， 約 為 50%， 功 率 損 耗 大 ， 一 般 應(yīng) 用 在 家 庭 的 高 檔機(jī) 較 多 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 乙 類 放 大 器 ： 兩 只 晶 體 管 交 替 工 作 ， 每 只 晶 體 管 在 信 號(hào)的 半 個(gè) 周 期 內(nèi) 導(dǎo) 通 ， 另 半 個(gè) 周 期 內(nèi) 截 止 。 該 類 功 放 效 率 較高 ， 約 為 78%， 但 缺 點(diǎn) 是 容 易 產(chǎn) 生 交 越 失 真 。 甲 乙 類 放 大 器 ： 兼 有 甲 類 放 大 器 音 質(zhì) 好 和 乙 類 放 大 器 效率 高 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 被 廣 泛 應(yīng) 用 于 家 庭 、 專 業(yè) 、 汽 車 音 響 系 統(tǒng) 中 。(2)按 放 大 器 功 能 一 般 可 分 為 ： 前 級(jí) 功 放 ： 主 要 作 用 是 對(duì) 信 號(hào) 源 傳 輸 過 來 的 節(jié) 目 信 號(hào) 進(jìn)行 必 要 的 處 理 和 電 壓 放 大 后 ， 再 輸 出 到 后 級(jí) 放 大 器 。 后 級(jí) 功 放 ： 對(duì) 前 級(jí) 放 大 器 送 出 的 信 號(hào) 進(jìn) 行 不 失 真 放 大 ，以 強(qiáng) 勁 的 功 率 驅(qū) 動(dòng) 揚(yáng) 聲 器 系 統(tǒng) 。 除 放 大 電 路 外 ， 還 設(shè) 計(jì) 有各 種 保 護(hù) 電 路 ， 如 短 路 保 護(hù) 、 過 壓 保 護(hù) 、 過 熱 保 護(hù) 、 過 流保 護(hù) 等 。 前 級(jí) 功 放 和 后 級(jí) 功 放 一 般 只 在 高 檔 機(jī) 或 專 業(yè) 的 場(chǎng)合 采 用 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 合 并 式 放 大 器 ： 將 前 級(jí) 放 大 器 和 后 級(jí) 放 大 器 合 并 為 一 臺(tái)功 放 ， 兼 有 前 二 者 的 功 能 ， 通 常 所 說 的 放 大 器 都 是 合 并 式的 ， 應(yīng) 用 范 圍 較 廣 。2. 功 率 放 大 器 的 特 點(diǎn) 及 技 術(shù) 指 標(biāo)(1)功 率 放 大 器 的 特 點(diǎn) 由 于 功 放 電 路 的 主 要 任 務(wù) 是 向 負(fù) 載 提 供 一 定 的 功 率 ， 因 而輸 出 電 壓 和 電 流 的 幅 度 足 夠 大 ； 由 于 要 求 輸 出 信 號(hào) 幅 度 大 ， 通 常 使 三 極 管 工 作 在 極 限 應(yīng) 用狀 態(tài) ， 即 三 極 管 工 作 在 接 近 飽 和 區(qū) 與 截 止 區(qū) 的 工 作 狀 態(tài) ， 因此 輸 出 信 號(hào) 存 在 一 定 程 度 的 失 真 。 功 率 放 大 電 路 在 輸 出 功 率 的 同 時(shí) ， 三 極 管 消 耗 的 能 量 也 較大 ， 因 此 三 極 管 的 管 耗 不 能 忽 視 。 功 率 放 大 電 路 工 作 在 大 信 號(hào) 運(yùn) 用 狀 態(tài) ， 因 此 只 能 采 用 圖 解法 進(jìn) 近 估 算 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 (2)功 率 放 大 器 的 技 術(shù) 要 求 由 于 功 放 的 上 述 特 點(diǎn) ， 因 此 實(shí) 用 中 對(duì) 功 率 放 大 器 有 一 定 的技 術(shù) 要 求 。（ 1） 效 率 盡 可 能 高 （ 2） 具 有 足 夠 大 的 輸 出 功 率（ 3） 非 線 性 失 真 盡 可 能 小 （ 4） 散 熱 條 件 要 好 功 放 通 常 工 作 在 大 信 號(hào) 情 況 下 ， 所 以 輸 出 功 率 和 功 耗 都 較 大 ，效 率 問 題 突 顯 。 我 們 期 望 在 允 許 的 失 真 范 圍 內(nèi) 盡 量 減 小 損 耗 。 為 獲 得 最 大 的 功 率 輸 出 ， 要 求 功 放 管 工 作 在 接 近 “ 極 限 運(yùn) 用 ”狀態(tài) 。 選 用 時(shí) 應(yīng) 考 慮 管 子 的 三 個(gè) 極 限 參 數(shù) I CM、 PCM和 U(BR)CEO。 處 于 大 信 號(hào) 工 況 下 的 管 子 不 可 避 免 地 存 在 非 線 性 失 真 。 但 應(yīng) 考慮 在 獲 得 盡 可 能 大 的 功 率 輸 出 下 將 失 真 限 制 在 允 許 范 圍 內(nèi) 。 功 放 管 工 作 在 “ 極 限 運(yùn) 用 ” 狀 態(tài) ， 因 而 造 成 相 當(dāng) 大 的 結(jié) 溫 和 管殼溫 升 。 散 熱 問 題 應(yīng) 充 分 重 視 ， 應(yīng) 采 取 措 施 使 功 放 管 有 效 地 散 熱 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 3. 功 放 電 路 中 的 交 越 失 真 左 圖 電 路 采 用 了 兩 個(gè) 導(dǎo) 電 特 性 相 反的 管 子 ， 其 中 T1和 T2分 別 為 NPN型 管和 PNP型 管 。 電 路 工 作 時(shí) ， 一 個(gè) 管 子在 信 號(hào) 的 正 半 周 導(dǎo) 通 ， 另 一 管 子 在 信的 負(fù) 半 周 導(dǎo) 通 ， 兩 個(gè) 管 子 在 信 號(hào) 周 期內(nèi) 交 替 工 作 ， 各 自 產(chǎn) 生 半 個(gè) 周 期 的 信號(hào) 波 形 ， 在 負(fù) 載 上 合 成 一 個(gè) 完 整 的 信號(hào) 波 形 ， 這 種 功 放 電 路 稱 作 乙 類 功 率放 大 電 路 。T1 RL u0VCCiLT2iC1V CCiC2ui交 越 失 真 ： 兩 個(gè) 管 子 在 信 號(hào) 周 期 內(nèi) 交 替 工 作 ， 由 于 管 子 總 是 存在 著 死 區(qū) 電 壓 ， 因 此 在 信 號(hào) 零 點(diǎn) 附 近 不 會(huì) 產(chǎn) 生 基 極 電 流 ， 造 成傳 輸 信 號(hào) 波 形 的 嚴(yán) 重 失 真 ， 由 于 這 種 失 真 產(chǎn) 生 在 過 零 值 處 ， 所以 稱 為 交 越 失 真 。 觀 察 電 路 ， 可 看 出 此 電 路 沒 有 基 極 偏 置 ， 所 以 uBE1=uBE2=ui。當(dāng) ui=0時(shí) ， T1管 和 T2管 均 處 于 截 止 狀 態(tài) 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 功 放 電 路 中 交 越 失 真 說 明 及 消 除 方 法 ui/V t00.6-0.6 u0/V t00.6-0.6 過 零 處 的 交越 失 真 此 電 路 是 能 消 除 交 越 失 真 的甲 乙 類 互 補(bǔ) 對(duì) 稱 的 功 放 電 路 。 只 要 R1、 R2數(shù) 值 適 當(dāng) ， 當(dāng) ui =0時(shí) ， 可 使 IC3 、 VB2和 VB1達(dá) 到 所 需大 小 ， 為 T1和 T2發(fā) 射 結(jié) 提 供 適 當(dāng) 電 壓 ， 以 消 除 過 零 處 的 交 越 失 真 。D2D1RCREC1 T1 RLVCCT2 u0C2T3R1R2 CEui 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 4. 差 動(dòng) 放 大 電 路(1)零 漂 現(xiàn) 象 直 接 耦 合 的 多 級(jí) 放 大 電 路 ， 當(dāng) 輸 入 信 號(hào) 為 零 時(shí) ， 輸 出 信 號(hào)電 壓 并 不 為 零 ， 而 且 這 個(gè) 不 為 零 的 電 壓 會(huì) 隨 時(shí) 間 作 緩 慢 的 、無 規(guī) 則 持 續(xù) 變 動(dòng) ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 零 點(diǎn) 漂 移 ， 簡(jiǎn) 稱 零 漂 。 差 動(dòng)放 大 電 路 就 是 一 種 對(duì) 零 漂 有 很 強(qiáng) 抑 制 作 用 的 放 大 電 路 。(2)差 動(dòng) 放 大 電 路 R C1 RC2VCCu0ReVEE ui2ui1 u02u01T1 T2 差 動(dòng) 放 大 電 路 由 兩 個(gè) 對(duì) 稱 的 共 射 基本 放 大 電 路 組 成 。 其 中 T1、 T2是 兩 個(gè)特 性 完 全 相 同 的 晶 體 管 ， 兩 管 基 極 信號(hào) 電 壓 ui1、 ui2大 小 相 等 、 相 位 相 反 。 差 動(dòng) 放 大 電 路 這 種 雙 端 輸 入 方 式 稱為 差 模 輸 入 方 式 ， 所 加 信 號(hào) 稱 為 差 模信 號(hào) ， 差 模 信 號(hào) 是 放 大 電 路 中 需 要 傳輸 和 放 大 的 有 用 信 號(hào) ， 用 uid表 示 ， 數(shù)值 上 等 于 兩 管 輸 入 信 號(hào) 的 差 值 ： uid=ui1 ui2 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 RC1 RC2VCCu0ReVEE ui2ui1 u02u01T1 T2 溫 度 變 化 、 電 源 電 壓 波 動(dòng) 等 引 起 的零 漂 電 壓 ， 折 合 到 放 大 電 路 輸 入 端 ，相 當(dāng) 于 在 放 大 電 路 輸 入 端 加 了 “ 共 模信 號(hào) ” ， 外 界 電 磁 干 擾 對(duì) 放 大 電 路 的影 響 也 相 當(dāng) 于 在 輸 入 端 加 上 了 “ 共 模信 號(hào) ” 。 可 見 ， 所 謂 的 共 模 信 號(hào) 對(duì) 放大 電 路 是 一 種 干 擾 信 號(hào) 。 因 此 ， 放 大電 路 對(duì) 共 模 信 號(hào) 不 僅 不 應(yīng) 放 大 ， 反 而應(yīng) 當(dāng) 具 有 較 強(qiáng) 的 抑 制 能 力 。 溫 度 發(fā) 生 變 化 時(shí) ， 差 動(dòng) 放 大 電 路 輸 入 端 相 當(dāng) 于 加 了 一 個(gè) 共 模信 號(hào) ， 此 時(shí) 兩 管 對(duì) 共 模 信 號(hào) 產(chǎn) 生 的 電 流 ， 其 變 化 規(guī) 律 相 同 ，兩 管 集 電 極 電 壓 漂 移 量 也 完 全 相 同 ， 從 而 使 雙 端 輸 出 電 壓 始終 為 零 。 也 就 是 說 ， 依 靠 電 路 的 完 全 對(duì) 稱 性 ， 使 兩 管 的 零 漂在 輸 出 端 相 抵 消 。 因 此 ， 零 點(diǎn) 漂 移 被 抑 制 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 RC1 RC2VCCu0ReVEE ui2ui1 u02u01T1 T2 差 動(dòng) 放 大 電 路 的 公 共 發(fā) 射 極 電 阻 Re是 保 證 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 穩(wěn) 定 的 關(guān) 鍵 元 件 。當(dāng) 溫 度 T兩 管 的 發(fā) 射 極 電 流 IE1和IE2、 集 電 極 電 流 IC1和 IC2均 增 大 由于 兩 管 基 極 電 位 VB1和 VB2均 保 持 不 變兩 管 的 發(fā) 射 極 電 位 VE升 高 引 起 兩管 的 發(fā) 射 結(jié) 電 壓 UBE1和 UBE2降 低 兩管 的 基 極 電 流 IB1和 IB2隨 之 減 小 IC2下 降 。 此 過 程 類 似 分 壓 式 偏 置 的 共 射放 大 電 路 中 RE的 作 用 。雙 端 輸 出 情 況 下 ， 差 動(dòng) 放 大 電 路 兩 管 的 輸 出 穩(wěn) 定 在 靜 態(tài) 值 ， 從而 有 效 地 抑 制 了 零 點(diǎn) 漂 移 。 Re數(shù) 值 越 大 ， 抑 制 零 漂 的 作 用 越 強(qiáng) 。即 使 電 路 處 于 單 端 輸 出 方 式 ， 電 路 仍 有 較 強(qiáng) 的 抑 制 零 漂 能 力 。由 于 R e上 流 過 兩 倍 的 集 電 極 變 化 電 流 ， 其 穩(wěn) 定 能 力 比 射 極 偏 置電 路 更 強(qiáng) 。 此 外 ， 采 用 雙 電 源 供 電 ， 可 以 使 UB1 UB20， 從 而使 電 路 可 適 應(yīng) 正 、 負(fù) 兩 種 極 性 的 輸 入 信 號(hào) ， 擴(kuò) 大 了 應(yīng) 用 范 圍 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 7.6 放 大 電 路 中 的 負(fù) 反 饋1. 反 饋 的 基 本 概 念 從 放 大 電 路 輸 出 回 路 中 取 出 部 分 或 全 部 的 輸 出 信 號(hào) ，通 過 適 當(dāng) 的 途 徑 回 送 到 輸 入 端 ， 對(duì) 輸 入 信 號(hào) 進(jìn) 行 調(diào) 控 的過 程 稱 為 反 饋 。 基 本 放 大 電 路 A 取 樣Xid比 較 X0Xi 反 饋 電 路 FX F 基 本 放 大 電 路 的 輸 入信 號(hào) (凈 輸 入 信 號(hào) ) 放 大 電 路輸 出 信 號(hào) 反 饋 信 號(hào)含 反 饋 的 放 大電 路 輸 入 信 號(hào) 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 方 框 圖 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 反 饋 分 有 正 反 饋 和 負(fù) 反 饋 兩 種 形 式 ： 能 使 凈 輸 入 信 號(hào) 增 強(qiáng)的 反 饋 稱 為 正 反 饋 ； 使 凈 輸 入 信 號(hào) 削 弱 的 反 饋 稱 為 負(fù) 反 饋 。放 大 電 路 中 普 遍 采 用 的 形 式 是 負(fù) 反 饋 。 根 據(jù) 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 與 基 本 放 大 電 路 在 輸 出 、 輸 入 端 連 接 方 式的 不 同 ， 負(fù) 反 饋 放 大 電 路 的 反 饋 形 式 可 分 為 四 種 類 型 ：1、 電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ； 2、 電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ；3、 電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋 ； 4、 電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋 。2. 負(fù) 反 饋 的 基 本 類 型 及 其 判 別凡 反 饋 信 號(hào) 取 自 輸 出 電 壓 信 號(hào) 的 稱電 壓 反 饋 ； 凡 反 饋 信 號(hào) 取 自 輸 出 電 流 信 號(hào) 的 稱 電 流 反 饋 。 凡反 饋 信 號(hào) 在 輸 入 端 與 輸 入 信 號(hào) 相 串 聯(lián) 的 稱 為 串 聯(lián) 反 饋 ， 凡 反饋 信 號(hào) 在 輸 入 端 與 輸 入 信 號(hào) 相 并 聯(lián) 的 稱 為 并 聯(lián) 反 饋 。 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 ui 電 壓 反 饋電 壓 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋u0RL串 聯(lián) 反 饋 ui 電 壓 反 饋電 壓 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋u0RL并 聯(lián) 反 饋u i 電 流 反 饋電 流 串 聯(lián) 負(fù) 反 饋i0串 聯(lián) 反 饋 RL ui 電 流 反 饋電 流 并 聯(lián) 負(fù) 反 饋并 聯(lián) 反 饋 RLi0 電 工 電 子 技 術(shù) 首 頁 3. 負(fù) 反 饋 對(duì) 放 大 電 路 性 能 的 影 響 放 大 電 路 引 入 負(fù) 反 饋 ， 一 般 都 會(huì) 造