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文档简介
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12 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 51 1 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 3 1 01 2 323mA UC1 UZ UBE2 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 IC1 2 3 1 01 2 323mA 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 IC2RC2 12 7 35 0 5 8 325V Uo 8 325 7 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 IC VC 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 differentialmode 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 commonmode 返回 前一页 后一页 4 共模抑制比 Common ModeRejectionRatio 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 ui2 uc ud 2 定义 例1 ui1 20mV ui2 10mV 则 ud 10mV uc 15mV 例2 ui1 6mV ui2 4mV 则 ud 10mV uc 1mV ui1 15mV 5mV ui2 15mV 5mV 两例中ud相同 uc不相同 返回 前一页 后一页 输出电压uo Acuc Adud 若电路完全对称 理想情况下Ac 0输出电压uo Adud 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 VCCIC V2CC 2RE VCC2 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 2VCC IC VCC 2RE 后一页 前一页 返回 二 互补对称功率放大电路 OTL OutputTransformerLess OCL OutputCapacitorLess 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 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现的失真便为交越失真 后一页 前一页 电路中增加 V 1 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 0uo 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 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 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 UGS 0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 UGS 0 UGS 0 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
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