第10 章 基本放大電路 20141029

第十章基本放大電路放大

增大微弱電信號(hào)幅度或功率的過程。

實(shí)現(xiàn)放大的電路就是放大電路---是模擬電子技術(shù)最基本最常用的單元電路,也是廣泛使用的集成運(yùn)放的基本單元電路。主要內(nèi)容

共發(fā)射極單管放大電路多級(jí)放大電路共集電極放大電路

分壓式偏置放大電路為學(xué)習(xí)和使用集成電路打基礎(chǔ)。1擴(kuò)音機(jī)話筒揚(yáng)聲器將微弱電信號(hào)進(jìn)行放大，使輸出端負(fù)載得到的輸出信號(hào)的幅度和功率比輸入信號(hào)大得多(滿足負(fù)載工作要求)。

對(duì)放大電路的要求應(yīng)用舉例擴(kuò)音機(jī)按功能分：電壓放大器 功率放大器能放大輸出信號(hào)的變化規(guī)律與輸入信號(hào)的變化規(guī)律相同

。

不失真ii信號(hào)源放大電路負(fù)載io++uoui2第一節(jié)基本放大電路的組成既有電壓放大作用,又有電流放大作用,且電壓放大倍數(shù)較高。一.電路組成和各元件的作用輸入回路輸出回路共射極放大電路+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏3輸出信號(hào)uO

提供給負(fù)載RL。輸入信號(hào)ui

信號(hào)源提供。晶體管V

電流放大作用。直流電源EC

使發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。EC又是放大電路的能源,一般為幾伏至十幾伏。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC各元件的作用4IB—偏置電流決定靜態(tài)工作點(diǎn)。RB一般為幾十kΩ至幾百kΩ。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC基極電阻RB

與EC配合為晶體管V發(fā)射結(jié)提供正偏電壓,同時(shí)為V提供合適的基極電流IB。集電極電阻RC

將電流放大作用轉(zhuǎn)換為電壓放大作用。RC一般為幾kΩ至幾十kΩ。耦合電容C1和C2

隔直流、通交流。隔直電容一般為幾μF至幾十μF

。5小結(jié):信號(hào)放大過程該放大電路只能放大交流信號(hào)。C1ui→uBE→iBβ電流放大作用→iC電壓作用放大RC→iCRCC2uCE=EC-iCRC→uCE→uOiBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiC6第二節(jié).放大電路的圖解法放大電路沒有輸入信號(hào)

(ui=

0)時(shí)的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)時(shí),電路中只有在EC作用下產(chǎn)生的直流電流和直流電壓。為放大電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使放大信號(hào)輸入后工作在特性曲線的放大區(qū)（線性部分），保證放大信號(hào)不失真。靜態(tài)分析的任務(wù)是確定電路中的直流電量--IB

、

IC和UCE。

（靜態(tài)工作點(diǎn)）靜態(tài)是放大電路工作的基礎(chǔ)。分析方法直流通路一.放大電路的靜態(tài)分析7ui=0VRCRB+--IBICIEUCEUBE+--+UCCUCC=EC（一）直流通路放大電路中的C1、C2斷路。直流電流流通的路徑。靜態(tài)ui=0VRCRB+--ECIBICIEUCEUBE+--ECRBRCVRLC1C28（二）靜態(tài)分析計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)兩種方法1.估算法VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC晶體管電流放大系數(shù)β和電路參數(shù)RC、RB、UCC（EC）均為已知。對(duì)基極回路列寫KVL方程基極電流式中硅管UBE可按0.6V、鍺管可按0.3V代入，估算。通常UCC＞＞UBE近似有集電極電流IC=β·IB對(duì)集電極極回路列寫KVL方程9例題:已知UCC=12V、RC=4kΩ、RB=285kΩ,晶體管β=37.5計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)（IB、IC和UCE）。解：基極電流集電極電流集-射極電壓VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC10討論：發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏ECB+-0.6V+-6V5.4V+--晶體管工作在放大狀態(tài)。UC2=UCE=6V電容器的端電壓UC1=UBE≈0.6VECRBRCVRLC1C2--++--UC1UC2112.圖解法:分析非線性電路的基本方法。利用在晶體管輸入特性和輸出特性曲線上作圖的方法,確定靜態(tài)工作點(diǎn),解出靜態(tài)值。以上一個(gè)例題所用晶體管為例,其輸出特性如圖所示。61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMVRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC在輸出回路中兩個(gè)因素決定IC-UCE的關(guān)系第一.由晶體管的特性決定。已估算出IB=40μA。第二.符合KVL---負(fù)載線。12Q61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMKVL方程

UCE=UCC-ICRC負(fù)載線畫法取IC

=0UCE=UCC=12V---N點(diǎn)。取UCE=0

IC

=

UCC／RC

=12V／4kΩ=3mA---M點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)QUCE

=6VIC=1.5mAVRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCC13圖解法不宜操作，且不準(zhǔn)確。VRCRB+-IBICIEUCEUBE+-+UCCIB=0UBE=UCCUBE=0IB=UCC／RB基極(輸入)回路負(fù)載線0.6Q0.220406080IB／μA00.8UBE／V0.4故基極電流IB仍先用估算法求出再在輸出特性曲線上做圖求解。負(fù)載線畫法14二.動(dòng)態(tài)分析輸入信號(hào)ui加入后,引起各部分電流、電壓產(chǎn)生相應(yīng)的變化量，疊加在原來的靜態(tài)直流量之上。此時(shí)各部分電流、電壓中既有靜態(tài)直流分量，又有交流動(dòng)態(tài)分量。交直流共存電路輸出端開路RL=∞iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiC15表放大電路中電流、電壓文字符號(hào)電量靜態(tài)值(直流分量)

交流分量總電壓或總電流瞬時(shí)值有效值最大值基極電流集電極電流發(fā)射極電流

IB

IC

IEib

ic

ieIb

Ic

IeIbm

IcmIemiB

iC

iE集－射極電壓基－射極電壓UCE

UBE

uce

ubeUceUbeUcemUbemuCE

uBE16（一）圖解法iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiCui=Uimsinωt=0.02sinωtVuBE=UBE+ui=0.6+0.02sinωtV發(fā)射結(jié)總電壓輸入信號(hào)1.輸入回路輸入特性曲線17t0ibiBIB0.62V0.58VQ20406080iB／μA0uBE／V0.6Q2Q1ui0uBEtQ2QQ10.58V0.62V0.6VuBE40μA20μA60μAiBui=Uimsinωt=0.02sinωtVuBE=UBE+ui=0.6+0.02sinωtV發(fā)射結(jié)總電壓輸入信號(hào)18iB變化

iC變化用輸出特性曲線分析。iB的變化范圍40μA20μA60μA負(fù)載線不變（UCC、RC不變）。KVL方程

UCE=UCC-ICRC61.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAUCE／VIC／mANMQ工作點(diǎn)偏離靜態(tài)工作點(diǎn)Q,沿負(fù)載線移動(dòng)。2.輸出回路19UcemuCEuce0ticiCICt061.539120.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQNMQ2Q1UCE工作點(diǎn)變化QQ2Q120uCE0ticiCICt0639121.50.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQQ2Q1Q2QQ140μA20μA60μAiB9V3V6VuCE0.75A2.25A1.5AiC21tuoiciCuBEU

BEUCEuCEiBIBIC0uce00000uitttttubeib結(jié)論:（1）交直流共存

在原直流分量的基礎(chǔ)上疊加了交流分量。注意：

uo與ui反相以上電量的方向或極性保持不變。-++-iBiCiEuBEuCE22tuoiciCuBEU

BEUCEuCEiBIBIC0uce00000uitttttubeib(2)uce與ui反相uCE=UCC-iCRCuo=uce（3）輸出電壓iBC1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----++--uBEuCEiCuo與ui波形反相。23

（4）電壓放大作用

電壓放大倍數(shù)uCE0ticiCICt0639121.50.752.2530IB=040μA20μA80μA60μAuCE／ViC／mAQQ2Q1Uom243.靜態(tài)工作點(diǎn)與失真靜態(tài)(工作點(diǎn)、直流分量）是基礎(chǔ),交流（動(dòng)態(tài)量）是目的。使Q位于特性曲線放大區(qū)的中部，ui加入后，保證信號(hào)得到充分放大，而又不進(jìn)入非線性區(qū)（飽和區(qū)、截止區(qū)）----信號(hào)不失真。方法：合理選擇電路參數(shù)RB（IB）和RC（負(fù)載線）。為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)Q?負(fù)載線25t0iciCICt0uceiCUCEuCEIB=0IB10QQ2Q1uCEICIB2IB3IB4如Q位置過高（負(fù)載線固定，RB過小、IB過大）。飽和失真

uce波形負(fù)半周變平。26IB=0iciCUCEuCEuCEIB1IB2IB3IB4t0uceQQ1Q2IB1t00iCICIC截止失真工作點(diǎn)位置過低,接近截止區(qū)(負(fù)載線固定，RB過大、IB過?。?。uce波形的正半周變平。用調(diào)節(jié)的RB大小，改變IB數(shù)值，使工作點(diǎn)Q位于特性曲線放大區(qū)的中間部分。調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)：一般情況下，負(fù)載線確定。27對(duì)圖解法的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：圖解法能夠較全面、形象地表示各部分的電流、電壓波形變化規(guī)律，表示放大電路的工作原理，計(jì)算電壓放大倍數(shù),分析波形的失真情況。不足之處：是比較繁瑣，不便于進(jìn)行定量分析、計(jì)算。28第四節(jié)微變等效電路法工作點(diǎn)選擇合適，位于特性曲線放大區(qū)的中間部分ui是小信號(hào)放大電路線性工作，波形不失真。微變等效電路法用于交流動(dòng)態(tài)分析。是定量分析、計(jì)算交流動(dòng)態(tài)的重要方法。29晶體管的電壓變化量與電流變化量之間存在線性正比關(guān)系，晶體管可以用小信號(hào)電路模型等效代替。EBECV++----ibicubeuceBCEErbe++----ibicubeuceβib1.放大電路的交流通路將放大電路的交直流共存電路分解為直流(靜態(tài))和交流(動(dòng)態(tài)),分別進(jìn)行分析。交流通路交流電流流通的路徑。表示交流信號(hào)的傳輸關(guān)系

。

只適用于交流（動(dòng)態(tài)）工作情況。30ECC1C2RLRCRBV+ui--RLRCRBV+ui--+--uiRBRCRLV耦合電容C1和C2---短路處理直流電源EC---短路處理處理方法31·2.放大電路的微變等效電路uSVRB+ibii--+RSui--RCRLiC+uO--信號(hào)源負(fù)載·RCβibib+-uoRLRBRSrbeiiiC+us-ui+-BCE323.微變等效電路分析法設(shè)輸入信號(hào)ui是正弦信號(hào),用相量法計(jì)算。（1）電壓放大倍數(shù)Au表示放大電路放大電信號(hào)能力的主要性能指標(biāo)。RC+-RLRBRSrbe+-+-33RC+-RLRBRSrbe+-+-輸出電壓相量輸入電壓相量電壓放大倍數(shù)34式中“--”表示輸出信號(hào)uo與輸入信號(hào)ui相位相反。=RL∥RC等效負(fù)載電阻(2)輸入電阻riri定義US·++----RSIo·Ui·Uo·Ii·RL放大電路+--35是衡量放大電路對(duì)信號(hào)源(或前級(jí)放大電路)影響的性能指標(biāo)。從放大電路輸入端看入的交流、動(dòng)態(tài)電阻。ri=RB∥rbe一般情況下，要求ri大一些為好。共射極放大電路ri較小。riRC+-RLRBRSrbe+-+-36（3）輸出電阻表示放大電路帶負(fù)載能力的性能指標(biāo)。ro越小，信號(hào)源越近似為恒壓源，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。rORC+-RLRBRSrbe+-+-ro≈RC共射極放大電路rO較大，帶負(fù)載能力差。rouo--+--RL+uSro37例題：共射極放大電路,UCC=12V、RB=560kΩ、RC=4kΩ、RL=6kΩ，晶體管β=60。（2）當(dāng)負(fù)載減小為RL1=2kΩ時(shí)，重新計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。并與（1）計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。（1）計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻ri和輸出電阻ro。解:首先要進(jìn)行靜態(tài)計(jì)算（以便計(jì)算rbe）---靜態(tài)是基礎(chǔ)。38（1）交流、動(dòng)態(tài)計(jì)算晶體管的輸入電阻電壓放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻39（2）負(fù)載電阻減小為RL1=2kΩ輸入電阻ri和輸出電阻ro不變。電壓放大倍數(shù)負(fù)載電阻RL由6kΩ減小為2kΩ,電壓放大倍數(shù)Au急劇減小，原因是共射極放大電路的輸出電阻ro大，帶負(fù)載能力較差。40一.電路組成和元件作用二.靜態(tài)分析ui=0三.動(dòng)態(tài)分析加入ui交流是目的。圖解法波形分析波形失真計(jì)算Au。微變等效電路法關(guān)于共射極放大電路的內(nèi)容小結(jié)+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC直流通路。靜態(tài)是基礎(chǔ)。計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q。估算法。圖解法。交流通路→微變等效電路。計(jì)算Au、ri和ro。41四.放大電路的性能指標(biāo)反映放大電路放大電信號(hào)的性能優(yōu)劣（交流、動(dòng)態(tài)）。1.電壓放大倍數(shù)Au反映電壓放大電路放大微弱電信號(hào)的能力。C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----+usRsii靜態(tài)是基礎(chǔ),動(dòng)態(tài)(交流)是目的。42表示大小和相位關(guān)系?；竟采浞糯箅娐稟u與晶體管（β）、電路參數(shù)（RC、RL）和靜態(tài)工作點(diǎn)（IE）有關(guān)。2.輸入電阻ri放大電路輸入端接信號(hào)源,信號(hào)源向其提供信號(hào)電流ii,形成輸入信號(hào)電壓ui，放大電路就相當(dāng)于信號(hào)源的負(fù)載。晶體管的輸入電阻43ri是衡量放大電路對(duì)信號(hào)源影響大小的性能指標(biāo)。C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++----+usRsiiri--+usRsiiriui+--輸入電阻ri大好ri大→Ii??；Ui大?；竟采浞糯箅娐穜i=RB∥rbe443.輸出電阻ro+++------RSIo·US·Ui·Uo·Ii·riroRL放大電路RL+--roUo·+--U·對(duì)于負(fù)載RL,放大電路相當(dāng)于一個(gè)具有內(nèi)阻的信號(hào)源。表現(xiàn)為RL數(shù)值不同時(shí)，輸出電壓UO不同。究其原因，就是因?yàn)榉糯箅娐吩谳敵龆顺尸F(xiàn)一定的電阻，即輸出電阻ro?；竟采浞糯箅娐穜o≈RC輸出電阻ro可以用微變等效電路求出。ro越小，放大電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。45第三節(jié)分壓式偏置放大電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，保證輸出信號(hào)波形不失真。環(huán)境溫度的變化是影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的主要因素。溫度T↑晶體管β↑晶體管穿透電流ICEO↑相同的UBE下，IB↑以上因素影響，均造成集電極電流IC顯著增加，輸出特性曲線上移。最后導(dǎo)致靜態(tài)工作點(diǎn)Q上移，接近甚至進(jìn)入飽和區(qū)，使輸出信號(hào)波形失真。IC↑↑46IB=040μA20μA80μA60μAIB=0IB=20μAIB=40μAIB=60μAIB=80μA061.539120.752.253UCE／VIC／mAICEOICEO′溫度升高后,相應(yīng)輸出特性曲線如紅線所示。輸出特性曲線如圖所示溫度變化使靜態(tài)工作點(diǎn)變化,可能造成波形失真。Q′Q47共射極單管放大電路:固定偏置電路靜態(tài)基極電流通常UCC值固定，當(dāng)RB不變時(shí)，IB固定。穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理：環(huán)境溫度變化時(shí)，電路具有自動(dòng)調(diào)整IB大小的能力，使它向相反方向變化。例如溫度升高，IB能夠自動(dòng)調(diào)低，使工作點(diǎn)重新返回原來的位置。+C1RLRCRBC2V+--ECuiuO++--IBIC48一、分壓式偏置放大電路的組成第一.電阻RB1、RB2組成分壓電路,對(duì)UCC分壓后，加到晶體管的基極---UBECERERB2RB1uoVC1+RL+--+UCCui+--+C2RC第二.晶體管射極經(jīng)過電阻RE接地,并與之并聯(lián)電容器CE(射極旁路電容)49·二.穩(wěn)定工作點(diǎn)的原理(靜態(tài)分析)V直流通路

合理選擇RB1、RB2阻值,滿足I1>>

IB，I2>>

IB，近似認(rèn)為IB≈0,則基極電位VB基本不變基極電位VB不隨溫度變化1.基極電位VB基本不變RB1VBICRERB2+UCCIEI1I2IBVECERERB2RB1uoVC1+++uiRL+----+UCCC1502.IE和IC穩(wěn)定發(fā)射極電流集電極電流IC基本不變，工作點(diǎn)穩(wěn)定,不隨溫度變化。VBICRERB2RB1+UCCIEI1I2IBVE負(fù)反饋?zhàn)饔肰B固定IBIC

溫度T升高

IC

IEVE

UBE

自動(dòng)穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程（VB＞＞UBE）51旁路電容CE的作用CE對(duì)于交流信號(hào)相當(dāng)于短路,故RE在交流通路中不起作用,不會(huì)減小電壓放大倍數(shù)。RLV+UCCCERERB2RB1C1++ui--C2uo++--RC交流通路--RCRLRB2V--+uiuoRB1+rO-RC+-RLRB1RSrbeRB2+-+ri動(dòng)態(tài)計(jì)算Au式（7-7）rO式（7-10）ri=RB1

∥RB2∥rbe

52調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)減小RB1阻值，VB增大，IB增加，工作點(diǎn)Q上移。原電路靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏低—截止失真。增大RB1阻值，VB減小，IB減小，工作點(diǎn)Q下移。原電路靜態(tài)工作點(diǎn)位置偏高—飽和失真。CERERB2RB1uo·VC1C2+++uiRL+----+UCCωtuo00ωtuo537-3共集電極放大電路一.電路的組成輸入信號(hào)ui加至基極與公共端(“地”)之間。偏置電阻RB為基極提供IB,設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。負(fù)載RL接在發(fā)射極與公共端(“地”)之間,輸出信號(hào)uo自發(fā)射極輸出。共集電極電路集電極是輸入回路和輸出回路的公共端。射極輸出器+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSui交流電路EV+--RBREBC+--RLUi·Uo·Ic·Ib·Ii·54+UCC+-IEUBERERBICIB+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSui二.靜態(tài)分析直流通路KVL方程式中基極電流集電極電流集-射極電壓IE≈IC55++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+uiBE+-RBREC+-RLUi·Ii·Ic·Ib·Uo·三.動(dòng)態(tài)分析交流通路微變等效電路UoB+-Ii·RLRBErbeREC+-Ui·Ib·βIB··Ic·56·輸出電壓輸入電壓（一）電壓放大倍數(shù)RE∥RLUoRLRB+RSErbeRECB++---Ui·Us·Ii·Ib·βIb··Ic·Ie·57（1）Au小于近似等于1。（2）Au≈+1，表明。＞＞rbe輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)有跟隨作用。射極跟隨器輸出信號(hào)uo與輸入信號(hào)ui相位相同。（二）輸入電阻riri=RB∥[rbe

+（1+β）］可達(dá)幾十kΩ至數(shù)百kΩ，比共射極放大電路高出幾十倍。58ro很小,僅為十幾至幾十歐姆。C+·RSuS+--Ib·+-Ii·RLRBErbeREUi·βIb·UoBIc·ri（三）輸出電阻ro+++RLREC1C2+UCCuo+--RB--+RS--uSuiro59小結(jié):共集電極放大電路的特點(diǎn)（1）Au≈1，略小于1。無電壓放大作用,有電流放大作用和功率放大作用。（2）輸入電阻ri高。（3）輸出電阻ro小。共集電極放大電路的應(yīng)用ro小多級(jí)放大電路的輸出級(jí)。ri高多級(jí)放大電路的輸入級(jí)。60例題7-3共集電極放大電路，UCC=12V、RB=560kΩ、RB=5.1kΩ，晶體管的β=60，信號(hào)源的內(nèi)阻RS=1kΩ。計(jì)算（1）靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）Au、ri、ro。（3）接入負(fù)載電阻RL=3kΩ后，重新計(jì)算Au?；鶚O電流（7-16）(1)靜態(tài)計(jì)算解：集電極電流（7-17）集-射極電壓（7-18）61(2)動(dòng)態(tài)計(jì)算RL=∞空載工作狀態(tài)晶體管輸入電阻電壓放大倍數(shù)（7-19）輸入電阻（7-20）輸入電阻明顯高于共發(fā)射極電路。62(3)接入RL=3kΩ等效負(fù)載電阻電壓放大倍數(shù)結(jié)論:共集電極放大電路輸出電阻ro小,電壓放大倍數(shù)Au基本不變,電路的帶負(fù)載能力強(qiáng)。輸出電阻（7-21）輸出電阻比共發(fā)射極電路小的多。63一.多級(jí)放大電路及其耦合方式

電壓放大電路功率放大電路(一)采用多級(jí)放大電路的必要性

—–提高放大倍數(shù)。輸入級(jí)

ri高—射極輸出器。中間級(jí)

Au足夠大—共射極放大電路。A1RLuiuo1信號(hào)源A2uo2Anuo7-4多級(jí)放大電路末前級(jí)和輸出級(jí)提供足夠大的信號(hào)功率,驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，帶負(fù)載能力強(qiáng)。功率（大信號(hào)）放大電路。射極輸出器。64(三)級(jí)間耦合方式阻容耦合變壓器耦合直接耦合(二)對(duì)級(jí)間耦合電路的要求(1)各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互不影響。(2)不失真地傳輸信號(hào)，盡量減小在耦合電路上的損失。二.阻容耦合放大電路ri前級(jí)是后級(jí)的信號(hào)源,后級(jí)是前級(jí)的負(fù)載。V2V1ui+UCC-RB1C2+RE1RB2RB3RC1RC2C1C3uo-+RLCE65(一)特點(diǎn)(1)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立,互不影響。(2)對(duì)于頻率較高的交流信號(hào)耦合電容可視為短路。(XC≈0)，有利于提高電壓放大倍數(shù)。(3)缺點(diǎn)：不能放大直流信號(hào)和緩慢變化的交流信號(hào)。（二）電壓放大倍數(shù)不適宜用于集成電路。注意：前、后級(jí)之間的影響。后極輸入電阻(ri),是前級(jí)放大電路的負(fù)載電阻(RL)。66三、直接耦合放大電路特點(diǎn):既能夠放大頻率較高的交流信號(hào),又能夠放大緩慢變化的交流信號(hào)和直流信號(hào)。適宜于制作集成電路。（一）電路組成UCE1+-+-UBE2各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響、相互制約。UCE1=UBE2≈0.6VV1靜態(tài)工作點(diǎn)接近飽和區(qū)，不能正常工作。BAIC1V2IB2+UCCV1RB1RC2RC1RB267UCE1=VE2+0.6V=IE2RE2+0.6V“墊高”了射極電位VE加大了UCE1的工作范圍。改進(jìn)電路(二)零點(diǎn)飄移

當(dāng)輸入信號(hào)ui=0時(shí)，輸出電壓

uo0(常數(shù)),并隨時(shí)間不規(guī)則的變化。

利用測(cè)試電路，可測(cè)得放大電路

uo的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象。影響放大電路使之不能正常的工作。RB1RC1V2+UCCV1RC2VE2RE2UCE1--+68

產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因直耦放大電路的級(jí)數(shù)越多、電壓放大倍數(shù)越高，零點(diǎn)漂移越嚴(yán)重。第一級(jí)放大電路零點(diǎn)漂移在輸出端產(chǎn)生的后果最嚴(yán)重。圖示儀tuO直接耦合放大電路ui=00主要是溫度變化，工作點(diǎn)不穩(wěn)定引起的。零點(diǎn)漂移電壓通過級(jí)間直接耦合,逐級(jí)傳遞、逐級(jí)放大，最后出現(xiàn)在輸出端，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。69

抑制零點(diǎn)漂移的方法直流負(fù)反饋溫度補(bǔ)償差分放大電路

可有效地抑制零點(diǎn)漂移的電路形式多級(jí)直接耦合放大電路的第一級(jí)幾乎毫無例外的均采用差分放大電路707-5

功率放大電路電壓放大電路小信號(hào)放大放大電路。主要性能指標(biāo)是電壓放大倍數(shù)Au足夠大。功率放大電路大信號(hào)放大放大電路。主要性能指標(biāo)是輸出足夠大的信號(hào)功率，推動(dòng)負(fù)載工作。A1A2AnRLuiuouo1uo2

電壓放大電路功率放大電路在多級(jí)放大電路的末級(jí)或末前級(jí)是功率放大電路。71（一）輸出足夠大的功率PO（三）效率高（二）波形失真要小效率一.對(duì)功率放大電路的主要要求=交流輸出功率直流電源功率正弦信號(hào)純電阻負(fù)載要輸出足夠大的功率PO,信號(hào)的幅度Uom、Iom必須足夠大，大信號(hào)放大電路。信號(hào)的幅度Uom、Iom大容易產(chǎn)生失真。72二.功率放大電路的三種工作狀態(tài)波形失真與效率η

甲類工作狀態(tài)

輸出信號(hào)uce不產(chǎn)生失真。電源提供的電功率UCC·IC效率η低,低于50%。波形失真情況不同;效率η不同。靜態(tài)工作點(diǎn)位置不同Q位于特性曲線線性部分中點(diǎn)。加入合適的偏壓UBE,形成合適的偏流IB。使靜態(tài)工作點(diǎn)Qt0iCIB=0uCE0ICuceuCEUCEIB73

乙類工作狀態(tài)Q點(diǎn)下移至負(fù)載線的下端截止區(qū)處,使IC≈0。未加入ui時(shí)放大電路不消耗電功率，電路效率提高。理論計(jì)算η=78.5%。Qt0iCIB=0uCEuCEuce晶體管只在輸入信號(hào)的正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止，輸出波形uce嚴(yán)重失真。晶體管不加偏壓，即UBE=0、IB=0甲類工作狀態(tài)η低,是因?yàn)殪o態(tài)集電極電流IC大。74甲乙類工作狀態(tài)Q0uceICtiCuCEuCE0Q位于甲、乙類工作狀態(tài)之間，IC＞0。效率介于甲、乙類工作狀態(tài)之間。波形失真較乙類有改善（仍存在截止失真）。加入適當(dāng)大小的UBE,產(chǎn)生一定數(shù)值的基極靜態(tài)電流IB,使75uit三.互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路特點(diǎn):乙類工作狀態(tài),η高。波形失真小。電路組成框圖上、下兩部分電路對(duì)稱，交替工作。負(fù)載uottuO1上部電路tuO2下部電路76共集電極放大電路上、下兩部分電路對(duì)稱。V1V2－UCC+UCCui-+RLuo+--+--uiRLuo+UCCV1+--V2－UCC+--uiRLuo+--V1NPN型V2PNP型V1、V2特性完全相同。ui加入V1、V2的基極。V1、V2的發(fā)射極連在一起，負(fù)載RL接在發(fā)射極與地之間。兩組電源供電（+UCC和-UCC）。77工作原理靜態(tài)（ui=0）乙類工作狀態(tài)，輸出uo

=0。動(dòng)態(tài)ui正半周---V2截止、V1導(dǎo)通、有電流i1流過負(fù)載，射極跟隨器的輸出對(duì)ui正半周有跟隨作用，輸出ui正半周。

ui負(fù)半周---V1截止、V2導(dǎo)通、有電流i2流過負(fù)載，射極跟隨器的輸出對(duì)ui負(fù)半周跟隨作用，輸出ui負(fù)半周。V1V2－UCC+UCCui-+RLuo+--輸出負(fù)載RL得到了完整的信號(hào)波形。i2i178互補(bǔ)對(duì)稱電路V1、

V1交替工作。乙類工作狀態(tài)效率可達(dá)78.5%。缺點(diǎn)存在交越失真(晶體管發(fā)射結(jié)的死區(qū)電壓造成)。tui0tuo0解決措施甲乙類工作狀態(tài)效率較高。輸出波形失真較小。獲得廣泛應(yīng)用。交越失真79集成功率放大電路簡(jiǎn)介集成電路：是將晶體管、電阻等元、器件及其連線同時(shí)制造在一塊半導(dǎo)體芯片上，組成一個(gè)具有完整功能的電路。LM386的功能說明低電壓通用型集成功率放大器。8腳雙列直插式塑料封裝。去耦輸出反相輸入同相輸入地+UCC12345678LM386增益調(diào)節(jié)增益調(diào)節(jié)電源電壓UCC4～12V。額定輸出功率660mW。80去耦輸出反相輸入同相輸入地+UCC12345678LM386增益設(shè)定增益設(shè)定

1、8腳是電壓增益調(diào)節(jié)端,當(dāng)1、8腳之間開路時(shí)，電壓放大倍數(shù)最小,為20；若在1、8腳之間接一個(gè)10μF的電容，電壓放大倍數(shù)最大,為200；若將電阻R與10μF的電容串聯(lián)后接在1、8腳之間，當(dāng)改變R值時(shí)，可使電壓放大倍數(shù)在20200之間改變。7腳是去耦端，用于外接紋波旁路電容，以提高紋波抑制能力

，消除自激振蕩

。

81LM386的典型應(yīng)用電路

該電路采用同相輸入方式,電阻R=1.2k和電容C=10μF串聯(lián)接在1、8腳之間,電壓放大倍數(shù)為50。

+12345678LM386RP10kC410μFC3+UCC0.1μF+250μFC2C10.05μFR110C+R10μF1.2kui827-6場(chǎng)效晶體管放大電路場(chǎng)效晶體管

GSD+--ugsid增強(qiáng)型耗進(jìn)型N溝道P溝道柵極G—對(duì)應(yīng)晶體管基極B源極S—對(duì)應(yīng)晶體管發(fā)射極E漏極D—對(duì)應(yīng)晶體管集電極C漏極D與源極S之間靠導(dǎo)電溝道連通。柵—源UGS控制導(dǎo)電溝道的有無及深淺→控制漏極ID。電壓控制器件

絕緣柵極G

IG=0。83設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)

減小信號(hào)波形失真。增強(qiáng)型NMOSFET共源極基本放大電路GSD+--ugsid漏極電流id=gm·ugs電壓控制(放大)型器件跨導(dǎo)gm分壓式偏置放大電路RSCSC1