1、15、6 射极输出器,后一页,前一页,返回,求Q点：,一、静态分析：,后一页,前一页,返回,二、动态分析：,1、电压放大倍数,后一页,前一页,返回,输入电阻高，对前级有利。,2. 输入电阻,返回,后一页,前一页,1.,所以,但是，输出电流 Ie 增加了。,2. 输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。,讨论,后一页,前一页,返回,3. 输出电阻,置0,Rs,rbe,RE,RL,射极输出器的输出电阻很小， 带负载能力强。,后一页,前一页,返回,3. 输出电阻,断开负载电阻，用加压求流法求输出电阻。,置0,Rs,rbe,RE,RL,后一页,前一页,返回,rbe,RE,Rs,后一页,前一
2、页,返回,一般,所以,射极输出器的输出电阻很小，带负载能力强。,后一页,前一页,返回,共集放大电路（射极输出器）的特点：,1. 电压放大倍数小于1，约等于1 2. 输入电阻高 3. 输出电阻低 4输出与输入同相,后一页,前一页,返回,讨论,1. 将射极输出器放在放大电路的第一级，可以提高输入电阻，减小信号源负担。,2. 将射极输出器放在放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。,3. 将射极输出器放在放大电路的两级之间，可以起到阻抗匹配作用。,后一页,前一页,返回,后一页,前一页,返回,关键: 考虑级间影响,分析：1. 静态: Q点同单级,2. 动态性能:,后一页,前一页,返回,考虑级
3、间影响,1,后一页,前一页,返回,解: 1）微变等效电路:,后一页,前一页,返回,2）求输入电阻ri 及输出电阻r0,1,ri = R1 / rbe1 +（ +1)RL1 ,= 27 / 1.7 1.7K, ri = 1000K/(2.9+511.7)K 82K,2,ro = RC2= 10K,其中:,=RE1/RL1,RL1= RE1/ ri2 = RE1/R2 / R3 / rbe2,后一页,前一页,返回,后一页,前一页,返回,后一页,前一页,返回,15、7 差分放大电路,直接耦合放大电路：放大变化缓慢的信号。,返回,前一页,后一页,一、直接耦合放大电路的零点漂移,零点漂移：指输入信号电压
4、为零时，输出电压发生缓慢变化的现象。,产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。,返回,前一页,后一页,若由于温度的升高 IC1增加 1%，试计算输出电压Uo变化了多少？,已知：UZ=4V， UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500 ， 1= 2=50。,温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。,IC1 = 2.31.01 = 2.323 mA,UC1= UZ + UBE2 = 4 + 0.6 = 4.6 V,返回,前一页,后一页,已知：UZ=4V， UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500 ， 1= 2=50。,温度升高前，IC1=2.3mA，
5、Uo=7.75V。,IC1= 2.3 1.01 = 2.323 mA,VC1= UZ + UBE = 4 + 0.6 = 4.6V,返回,前一页,后一页,已知：UZ=4V， UBE=0.6V，RC1=3k，RC2=500 ， 1= 2=50。,温度升高前，IC1=2.3mA，Uo=7.75V。,IC2= 2 IC2 = 50 0.147 = 7.35mA,Uo= VC2 = VCC IC2 RC2 =127.35 0.5 = 8.325V, Uo= 8.3257.75 = 0.575V 提高了7.42%,返回,前一页,后一页,危害：直接影响对输入信号测量的准确程度和 分辨能力。严重时，可能淹没
6、有效信号电压，无法分 辨是有效信号电压还是漂移电压。,返回,前一页,后一页,二、基本差分放大电路,1、电路结构,电路结构对称，两个输入、两个输出,返回,前一页,后一页,1）能抑制输出端的零点漂移,2、基本差分放大电路的工作特点,uo= VC1 VC2 = 0,uo= (VC1 VC1 ) (VC2 VC2 ) = 0,当ui1 = ui2 = 0 时：,当温度升高时ICVC,返回,前一页,后一页,2）能放大差模信号,uo= (VC1 VC1 ) (VC2 VC ) =2 VC1,两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，,差模信号： ui1 =ui2 大小相等、极性相反,(differentia
7、l mode),返回,前一页,后一页,3）能抑制共模信号,uo= (VC1 VC1 ) (VC2 VC ) ,两管集电极电位呈等量同向变化，,共模信号： ui1 = ui2 大小相等、极性相同,(common mode),返回,前一页,后一页,4）共模抑制比,（Common - Mode Rejection Ratio),衡量差放放大差模信号和抑制共模信号的能力。,差模放大倍数,共模放大倍数,KCMRR越大，说明差 模放大倍数越大，抑制 共模信号的能力越强。,返回,前一页,后一页,5）任意输入,ui1 、ui2 大小和极性是任意的。,差模信号:,共模信号:,ui1 = uc + ud / 2,
8、ui2 = uc ud / 2,定义,例1: ui1 = 20 mV, ui2 = 10 mV,则：ud = 10mV , uc = 15mV,例2: ui1 = 6 mV, ui2 = 4 mV,则：ud = 10mV , uc = 1 mV, ui1 = 15 mV + 5 mV,ui2= 15 mV 5 mV,两例中ud相同， uc不相同,返回,前一页,后一页,输出电压 uo = Ac uc + Ad ud,若电路完全对称，理想情况下Ac = 0输出电压 uo = Ad ud = Ad （ui1 ui2 ）,若电路不完全对称，则Ac 0，共模信号对输 出有影响， 。,放大器只放大两个输入
9、信号的差值信号 差动放大电路。,返回,前一页,后一页,15、8 互补对称功率放大电路,一、功率放大电路的概念,例：扩音系统（无功放）,1、功率放大器的作用,做放大电路的输出级，以驱动 执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。,后一页,前一页,返回,2、对功率放大电路的基本要求,1）在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、UBR（CEO） 、 PCM 。 2）由于功率较大，要求提高效率。,后一页,前一页,返回,后一页,前一页,返回,射极输出器效率低的原因,一般射随器静态工作点Q设置较 高，信号波形
10、正负半周均不失真*。 电路中存在的静态电流IC，在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。,*,这种工作方式称为甲类放大。,PE = VCC IC = V2CC / 2RE,= VCC 2 / 8RE,= PO / PE = 25 %,设Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压降， 则有：UCE = 1 / 2 VCC，IC =VCC / 2RE。,后一页,前一页,返回,二、互补对称功率放大电路,OTL: Output TransformerLess,OCL: Output CapacitorLess,互补对称：电路中采用两只晶体管， NPN、PNP各一只；两管特性一致。,类型：,
11、后一页,前一页,返回,1、无输出变压器（OTL）的互补对称功放电路,1）特点：,单电源供电；,输出端有大电容。,2）静态时：,VT1、VT2特性对称，,令：,IC1 0， IC2 0,后一页,前一页,返回,3）动态时：,设输入端在VCC/2 直流基础上加入正弦信号。,VT1导通、VT2截止； 同时给电容充电,VT2导通、VT1截止； 电容放电，相当于电源,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。,ic1,ic2,后一页,前一页,返回,乙类放大的波形关系,特点,后一页,前一页,返回,4）电路的改进,克服交越失真,当输入信号ui为正弦波时， 输出信号在过零前后出
12、现的 失真便为交越失真。,后一页,前一页,电路中增加、V1、 V、R2支路,返回,uo,后一页,前一页,改进的电路,两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为甲乙类放大。,返回,甲乙类放大的波形关系,特点： 存在较小的静态电流IC、IB。每管导通时间大于半个周期，基本不失真。,后一页,前一页,返回,电路中增加复合管,增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力,复合管的构成,方式 1,后一页,前一页,返回,复合管构成方式很多。不论哪种等效方式， 等效后晶体管的性能均如下确定：, 1 2,晶体管的类型由复合管中的第一只管子决定。,方式2,后一页,前一页,返回,OTL准互补输出功放电路,Re1、Re2
13、 起什么作用。,R1、RP、VD1、VD2、 R2 各元件的作用是什么？,VT1 和VT3 、VT2 和VT4构成什么工作方式？,后一页,前一页,返回,2 、无输出电容(OCL)的互补对称功放电路,静态时：,ui = 0V, iC1 0， iC2 0 uo = 0V。,动态时：,ui 0V,VT2导通，VT1截止,ui 0V,VT1导通，VT2截止,ui,-VCC,VT1,VT2,uo,+VCC,RL,iL,特点：双电源、输出无电容器。,后一页,前一页,返回,集成功率放大器,工作可靠、使用方便。只需在器件外部适当连线，即可向负载提供一定的功率。,特点：,集成功率放大器广泛应用于音响、电视和小
14、电视的驱动方面。集成功放是在集成运算放大 器的电压互补输出级后，加入互补功率输出级 而构成的。大多数集成功率放大器实际上也就 是一个具有直接耦合特点的运算放大器。,集成功放SL33接线图,),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,ui,+,+,+,+,+VCC,+,使喇叭相当于纯电阻负载,电压串联负反馈，调节放大倍数,自举提高输出幅度,去耦，防止低频自激,消振，防止高频自激,后一页,前一页,特点:工作可靠、使用方便。只需在器件外部适当连线，即可向负载提供一定的功率。,返回,15、9 场效应管及其放大电路,结型场效应管JFET,绝缘栅型场效应管MOS,场效应管有两种:
15、,场效应管与双极型晶体管不同，它利用半导 体的表面或内部电场效应，对导电沟道的几何 形状进行控制，以改变沟道电阻的大小，从而 对器件内多数载流子的运动进行控制。是一种 电压控制型放大元件。输入阻抗高，温度稳定 性好。,后一页,前一页,返回,一、绝缘栅场效应管:,1. 结构和符号,P型硅衬底,两个N区,SiO2绝缘层,栅极,源极,漏极,后一页,前一页,返回,金属铝,导电沟道,N沟道增强型,符号：,后一页,前一页,返回,N沟道耗尽型,予埋了导电沟道,符号：,SiO2绝缘层中掺有正离子,后一页,前一页,返回,P沟道增强型,导电沟道,符号：,后一页,前一页,返回,P沟道耗尽型,符号：,予埋了导电沟道,
16、后一页,前一页,返回,返回,2. MOS场效应管的工作原理,以N沟道增强型为例,后一页,前一页,返回,UGS=0时,对应截止区,后一页,前一页,返回,UGS（th）称为开启电压,UGS0时,UGS足够大时，UGS UGS（th）感应出足够多电子，出现N型导电沟道，以电子导电为主。,感应出电子,后一页,前一页,返回,UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。,后一页,前一页,返回,当UDS较大时，靠近D区的导电沟道变窄。,当UDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。,后一页,前一页,返回,UDS增加，UGD=UGS（th）时，靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断,后
17、一页,前一页,返回,3. 增强型N沟道MOS管的特性曲线,转移特性曲线,无导电沟道,有导电沟道,后一页,前一页,返回,UGS UGS（th）,输出特性曲线,UGS= UGS（th）,后一页,前一页,返回,耗尽型N沟道MOS管的特性曲线,耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。,转移特性曲线,夹断电压,后一页,前一页,返回,输出特性曲线,UGS=0,UGS0,UGS0,后一页,前一页,返回,二、场效应管放大电路,1.电路的组成原则及分析方法,(1).静态：适当的静态工作点，使FET工作在恒流区，场效应管的偏置电路相对简单。,(2).动态: 能为交流信号提供通路。,组成原则,静态分析：,估算法、图解法。,动态分析：,微变等效电路法。,分析方法,后一页,前一页,返回,2. 场效应管的微变等效电路,后一页,前一页,返回,3. 分压式偏置电路,求：UDS和 ID。,+UDD = +20V,1) 静态分析,后一页,前一页,返回,设：UGUGS,则：UGUS,而：IG=0,所以：,后一页,前一页,返回,2) 动态分析：,ri,ro,后一页,前一页,返回,ro=RD=10K,后一页,前一页,返回,4. 源极输出器：,后一页,前一页,返回,微变等效电路：,后一页,前一页,返回,求ro,加压求流法。,后一页,前一页,返回,
