晶体管低频放大器

1、晶体管低频放大器晶体管低频放大器主要是用来放大低频小信号电压的放大器，频率从几十赫到一百千赫左右一、晶体管的偏置电路为了使放大器获得线性的放大作用，晶体管不仅须有一个合适的静态工作点，而且必须使工作点稳定。由于温度对管子参数、Icbo、Ube的影响，最终都集中反映在Ic的变化上，为了消除这种影响，我们通过晶体管偏置的直流或电压的负反馈作用使静态工作点稳定下来，常见的两种偏置电路及工作点稳定原理如下表表一、晶体管放大器的偏置电路电路工作点稳定原理计算公式电流负电反馈设温度T，直流负反馈过程结果使Ic维持不变U=(1/3-1/5)EcRe=(1/3-1/5)Ec/IcRb=Rb1/Rb2=(2-5

2、)ReUb=Rb1Ec/(Rb1+Rb2)电压负电反馈设温度T，直流负反馈过程结果使Ic维持不变Rb=(Ec-Ube)/Ic-RcIc=Ec/(Rc+Rb/)根据经验，通常取Rb/Rc=(2-10)二、放大器的三种电路形式放大器是一种三端电路，其中必有一个端是输入和输出的共同“地”端，如果这个共“地”端接于发射极的，称为共射电路，接于集电极的，称为共集电路，接于基极的，称为共基电路，这三种有不同的性能，见下表三种电路形式及其性能比较电路电压放大倍数电流放大倍数输入电阻输出电阻共射电路10-100大10-1000大100-50K中10K-500K中共集电路0.9-0.999小10-1000大因负

3、载不同，可达50M左右大1-100小共基电路100-10000（实用）大0.9-0.999小10-500左右小500K-5M大三、图解法所谓图解法，就是利用晶体管输入和输出的特性曲线，通过作图来分析放大器性能的方法，图解法能直观和全面地表明三极管放大的工作过程，并能计算放大器的某些性能指标，现举例子来说明图解法的图解过程，例：已知下图电路中的参数及输入电压Ui=15sint（毫伏）要求用图解法确定电路的静态工作点参数Ibq、Icq、Iceq,并计算电压和电流的放大倍数Ku、Kio。图解法步骤1、确定基极度回路的静态工作点，从输入特性曲线中选取直线段的中点Q（此点的Ubeq=0.7伏，Ibq=4

4、0微安）为基极回路的静态工作点，通过选取合适的Eb或Rb（一般通过调整Rb）来满足工作点的要求，2、作直流负载线从上图可得负载线方程为Uce=Ec-IcRc,它的轨迹为一根直线，若令Ic=0,得Uce=Ec=20伏，在横轴上标出N点；又令Uce=0,得Ic=Ec/Rc=20伏/6千欧=3.3毫安，在纵轴上标出M点，连结M、N就是直流负载线。它与Ib=40微安的输出特性曲线相交于Q，由Q点找出Icq=1.8毫安，Uceq=9伏，Q点就是集电极回路的静态工作点，今后为简便起见，静态的电流、电压不再加下标Q表示，Ic、Ie即Icq、Ieqo3、作波形，在输入特性上作出波形Ut=15sint（毫伏），

5、并根据Ut的波形，作出ib、ic及Uce的波形从图解法法得以下几点（1）从波形正弦性可以判断静态工作点Q的选取是否合适。（2）从图解得知输入电压Ui与集电极输出电压Uo反相，基极电流ib、集电极度电流Ic与输入电压Ui同相。（3）上述图解法是在空载情况下进行的若考虑负载电阻RL的作用，交流负载应为RL=RC/RL。由于交流负载线与直流负载线均相交于Q，故通过Q点作出倾斜角a=(arctg)1/RL的直线MN，称为交流负载线。四、等效电路法与h参数1、简化的h参数等效电路“微变”是指晶体管的Ib、Ube、Ic、Uce在静态工作点Q附近只作微量的变化。其中Ib、Ube为晶体管的输入变量，面Ic、U

6、ce为输出变量。若把晶体管看作含受控源的二端口网络，就可以用四个h参数模拟晶体管的物理结构，从而得出晶体管的h参数等效电路如图7-1-4所示h的定义如下：hie=Ube/Ib Uce=0,hfe=Ic/Ib Uce=0hre=Ube/Uce Ib=0, hoe=Ic/Uce Ib=O几个参数有各自的物理意义：hie是输出端短路时的输入电阻，也就是输入特性曲线斜率的倒数；hfe是输出端短路的电流放大系数，即（共发射极）或a（共基极）；hre是输入端开路的内反馈系数，它表示输出电压对输入电压影响的程度；hoe是输入端开路时的输出电导，即为输出特性曲线的斜率由于晶体管工作在低频时，hre和hoe两个

7、参数小到可以忽略不计，通常用hie和hre两个参数模拟低频晶体管电路即可，这叫做简化后的h参数等效电路，如图7-1-3所示，图中的rbe、即上述的hie、hfe.电流放大系数（或hfe）可以从输出特性曲线中求出或通过仪器测试出来，输入电阻rbe由下式计算：rbe=rb+(+1)26（毫伏）/Ie（毫安）式中：Rb为基区电阻，约为几百欧姆，Ie为静态发射极电流求晶体管放大器的微变等效电路的方法如下：（1）晶体管以图7-1-3示出的等效模拟型代替；（2）所有直流电源、隔直电容，旁路电容都看作短路；（3）其它元件按原来相对位置画出，利用等效电路可以求取放大器的放大倍数、输入电阻、输出电阻以及分析放大

8、器的频率特性。低频功率放大器功率放大是一种能量转换的电路，在输入信号的作用下，晶体管把直流电源的能量，转换成随输入信号变化的输出功率送给负载，对功率放大要求如下：（1）输出功率要大：要增加放大器的输出功率，必须使晶体管运行在极限的工作区域附近，由ICM、UCM和PCM决定见图一。图一（2）效率要高：放大器的效率定义为：=交流输出功率/直流输入功率（3）非线性失真在允许范围内：由于功率放大器在大信号下工作，所以非线性失真是难免的，问题是要把失真控制在允许范围内，功率放大器按工作状态和电路形式可分成以下几种：（1）甲类功率放大器：在整个信号周期内，存在集电极电流；（2）乙类功率放大器：只有半个信号

9、周期内，存在集电极电流，按电路形式它又可分为：1）双端推挽电路（DEPP）2）单端推挽电路（SEPP）3）平衡无变压器电路（BTL）在实际中，为了克服交越失真，推挽式昌体管电路是工作于甲、乙类状态的。一、甲类功率放大器图一是甲类功率放大器，负载RL通过阻抗变换器B变成集电极负载RL=nRLo对直流来说，变压器B初级直流电阻和Re均很小，所以直流负载线接近一条垂直线见图一（b)为使放大器输出较大功率，可使交流负载线处于a点和b点位置：a点的Uce=UCM,而工作点Q处于ab直线中点，通常晶体管的饱和压降和穿透电流都很小，实际上可以认为Icmin=0和Ucemin=0o 因此，供给负载的电流和电压

10、振幅分别为：Icm=IcM/2, Ucem=UCM/2 式1负载的交流功率（或放大器输出功率）为：PL=（UceM/）（IcM/)=(IcM/)(UcM/)=(1/8)IcMUcM式2工作点Q的集电极电流ICQ和电压UceQ分别为：ICQ=ICM/2， UceQ=Ec=UCM/2式3所以，直流电源的输入功率：PD=IcQUceQ=(ICM/2)(UCM/2)=1/4IcMUcm式4甲类功率放大器的效率为：=PL/PD=50%式5可见：（1）晶体管的最大集射电压为电源电压EC的两倍。（2）晶体管静态时耗功率为输出功率的两倍。（3）甲类放大器的效率最高只有50%。二、乙类推挽电路图2（a）为乙类推

11、挽电路，由于输出端使用变压器，因而晶体管对地有两个输出端，设电路完全对称，当输入信号Us为正半波时，BG1截止、BG2导通，输出电压UL为负半波，因此，两管轮流导通，一推一挽地工作，故称为推挽电路。由于两管轮流地工作，所以把两管的输出特性按相反方向叠在一起，两管的交流负载线正好连成直线ab,工作点Q处于直线ab的中点，如图2（b)所示，从图中可看出各电量的关系：（1）如输出变压器的初级和次级绕组的匝数比为n，则每只晶体管的负载电阻RL为：RL=（n/2)RL=(n/4)RL式6而集电极与集电极之间的电阻RCC为Rcc=nRL=4RL式7（2）变压器B2的初级绕组端电压振幅为：Ucem=UceQ

12、Ec式8初级绕组电流振幅为：Icm=IcM式9所以输送到初级绕组的功率为：Ps=(Ucem/)(Icm/)=(1/2)EcIcm式10（3）通过每只晶体管的电流平均值为：Ico=IcM/式11由直流电源供给的功率为PD=(2Ico)Ec=2(Icm/)Ec式12（4）推挽电路的效率为：=(Ps/PD)100%=(1/2EcIcm)/2(Icm/)Ec100%78.5%式13设计推挽电路时要注意：(1)为避免交越失真，晶体管应具有一定的偏置电流，但不要过大，否则使电路效率降低。(2)晶体管的最大集电极电压Ucm2Ec。(3)晶体管的耗散功率Pcm1.2Pc1,其中Pc1为每只晶体管送给变压器B2

13、初级的功率，即Pc1=(1/2)Pso。(4)根据Pc1及Ec1的要求，算出晶体管负载电阻PL及输出变压器的匝数比n。图2射极跟随器射极跟随器（又称射极输出器，简称射随器或跟随器）是一种共集接法的电路见下图，它从基极输入信号，从射极输出信号。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点一、射随器的主要指标及其计算一、输入阻抗从上图（b）电路中，从1、1端往右边看的输入阻抗为：Ri=Ui/Ib=rbe+(1+)ReL式中：ReL=Re/RL,rbe是晶体管的输入电阻，对低频小功率管其值为：rbe=300+(1+)(26毫伏）/（Ie毫伏）在上图（b）电路中，若从b、b端往右看的

14、输入阻抗为Ri=Ui/Ii=Rb/Rio.由上式可见，射随器的输入阻抗要比一般共射极电路的输入阻抗rbe高（1+）倍。2、输出阻抗将Es=0,从上图（C）的e、e往式看的输出阻抗为：Ro=Uo/Ui=(rbe+Rsb)/(1+),式中Rs=Rs/Rb,若从输出端0、0往左看的输出阻抗为Ro=Ro/Reo3、电压放大倍数根据上图（b）等效电路求得：Kv=Uo/Ui=(1+)Rel/Rbe+(1+)Rel,式中：Rel=Re/RL,当(1+)Relrbe时，Kv=1,通常Kv1，故K=1/F1UF和Ui同时加入到BG1的基极，属于并联电压负反馈电路，使用这种联接方式时，要求信号源内阻RS足够大，否

15、则双T电桥因负载太小会明显地降低选择性，该电路的闭环增益与上述电路相同，第二类UF加入至基本放大电路的中间级BG1的基极，使UF比Ui多了一级放大，即UF经BG1、BG2、BG3三级放大，而Ui经BG2、BG3两级放大。电路的闭环益为KF=K/（1+K1F），谐振时因F=0，故KF=K=最大，严重失谐时，因FK11，故KF=K/K11及F1，故KF=0，从严重失谐时的最小输出电压来说，这种电路最好，但调节麻烦三、实用电路分析与调整方法1、电路分析图5为固定频率的晶体管选频放大电路，谐振频率是100赫，通频带小于6赫，谐振点的增益|KF|=70，它属于第一类选频放大电路，BG1、BG2组成共射放

16、大电路，输入信号Ui与反馈电压UF分别加于两管的基极UF先经射随器BG4再送到BG2基极，其作用是：一方面增加选频放大电路的输入电阻，另一方面可使双T的负载电阻即BG4的输入电阻增加，以消除输入信号源内阻RS对双T的影响，BG3也是射随器，它使双T的电源内阻减小，从而提高了电路的选择性，双T电桥为非对称型，它与放大电路交流耦合，故用CL来校正幅频相频特性的对称性。图52、调整方法为了降低对电阻精度的要求和便于调虎离山节，R2（或R3）分别用一只固定电阻R2（或R3）和电位器R2（或R3）组成，电位器数值为R2（或R3）的10-20%为宜若固定电阻，误差是5%，然后按要求精度来选电容。图6调整步

17、骤（1）按图6电路双T网络进行粗调，信号源选频率100赫，输入电压大于2伏，然后反复调电位器R2和R3务必使输出电压最小，对于定点频率的双T网络，使Fmin=0.002是不因难的（即衰减54分贝）注意在图5电路中，对双T网络来说，右边为输入端，左边为输出端，另外，信号源的非线性失真要小，否则很难使Fmin=0.002.(2)调放大器的直流工作点，由于基本放大电路是直接耦合放大器，各级工作点彼此有牵连，所以只要调节偏置Rb1、Rb2使Ue3为6-7伏即可。（3）调放大器的无反馈（开环）增益，从BG1基极输入信号（f=100和赫）调节输入幅度，使输出波形不失真，并求K=UO/Ui=70，若K70，

18、则减小Re2;反之，若K70,可增加Rc2，直至K=70为止。（4）双T电桥细调拉入双T电桥，因双T已调准于f=100赫及Fmin0的，又因双T的输入阻抗比放大器的输出阻抗大很多，所以接入双T电桥后，对谐振点来说，负反馈为零。因此，应该不影响放大器的增益，根据这个道理，若接入双T网络后，K略小于70（因双T总有点负载效应），则说明电路是正常工作的；若接入双T网络后，K大于70，则说明双T在谐振点处引入正反馈，这时应调大R3，使K减小至70；反之当接入双T网络后，K减小较大，则说明了双T在谐振处FminO，故引入负反馈，致使K减小，此时可适当调小R3，务使K增大到70为止。在调试过程中，如果发现

19、自激现象，则应首先把自激消除后，再进行调试，有三类自激振荡1、谐振点附近的自激，因为在fo附近双T电桥产生正反馈，可调节R3使自激消除，2、在极低频率附近（约几赫）时，是由于双T网络的幅频相频特性不对称，加上极低频率时，放大器的耦合电容或旁路电容会引入附加相移，从而构成了正反馈，因此，消除这类自激振蒎，可以改用直耦放电路或将耦合电容、旁路电容的数值减少，尤其要注意双T网络与放大器的耦合电容C4的影响；3、高频自激振荡（约几十千赫）消除方法是收缩放大器的通频带，使高端增益讯速地衰减，例如图5电路中接入Cm，使BG2的负载变为R2与Cm并联，选取Cm的数值，使其在低频时，Cm不起作用，而在自激频率

20、附近，造成了BG2的阻抗突然急剧地减小，从而使自激消除，场效应管放大电路一、偏置电路有自生偏置和混合偏置两种方法，表1电路I利用漏极电ID通过Rs所产生的IdRs作为生偏置电压，即Ugs=-IdRso可以稳定工作点。|IdRs|越大，稳定性能越好，但过负的偏置电压，会使管子进入夹断而不能工作。若采用如表2和表3混合偏置电路就可以克服上述缺陷。它们是由自生偏压和外加偏置组成的混合偏置，由于外加偏压EdRp（Rp为分压系数）提高了栅极电位，以便于选用更大的IdRs来稳定工作点，电路2、3中Rg的作用是提高电路输入电阻二、图解法用图解法求电路的静态工作点如下：表一常用场效应管放大电路123电路图解法

21、等效电路（1）写出直流负载线的方程为：Uds=Ed-Id(Rd+Rs)=15-3.2Id令ID=0，则UDS=15伏，在横坐标上标出N点，又令UDS=0，得ID=4.7毫安，在纵坐标上标出M点，将M、连接成直线，则MN就是直流负载线。（2）画栅漏特性（转移特性）：根据负载线与各条漏极特性曲线的交点坐标，画出如下图B左边所示的ID=f(UGS)曲线称为栅漏特性。（3）通过栅漏特性坐标原点作Tga=1/Rs的栅极回路负载线，它与栅漏特性相交于Q，再过Q点作横轴平行线，与栅漏负载线相交于Q。由静态工作点Q和Q读出：IDQ=2.5毫安，UGSQ=-3伏，UDSG=7伏，表1中的图解法与此相同。三、等效

22、电路分析法场效应管的微变等电路示于下图，由场效应管放大电路写成等效电路的具体例子可参阅表一。根据等到效电路求电压放大倍数及输入，输出电阻的方法与晶体管电路相同。正弦振荡电路在电子工程中，常常用到正弦信号，作为信号的源的振荡电路，主要的要求是频率准确度高、频率稳定性好、波形失真小和振幅稳定度高等，但对高频能源的振荡电路有以下几种：（1）LC振荡电路：它适用于几十千赫至几百兆赫的频率范围（高频率和超高频）（2）RC振荡电路：适用于声频和超声频范围（从几赫至1赫）（3）晶体振荡电路：用于生产频率稳定度较高的振荡电路，频率低于3千赫时常用音叉振荡电路代替，而频率高于几十兆赫时常用泛音晶体振荡电路，随着

23、集成化技术的发展，已有多种晶体振荡器的集成电路，如国产的ZWB-1和ZWB-2型等。相位和振幅平衡条件：反馈式的振荡电路主要是由基本放大器和反馈网络组成，如图91所示，因此，振荡电路实际上是一个闭环的正反馈电路，其闭环增益为：Kf=Uf/Ui=KF=要使电路产生振荡，则必须反馈电压Uf和输入电压Ui同相，所以本位平衡条件为k+f=2n-式一（n=0,1,2,.而且，要求|Uf|Ui|,所以振幅平衡条件为：KF1-式二如果满足了这两个平衡条件，则电路产生振荡，由于振荡器的晶体管工作在非线性区域，所以包含了丰富的谐波成分，而只有某一频率才能满足上述的两个平衡条件，从而产生了单一频率的正弦振荡。图1

24、图2一、变压器反馈式振荡电路图2（a)为变压器反馈振荡电路，其正反馈过程是：若输入Ui为上正下负，对于振荡频率，回路谐振的并联阻抗为电阻性，所以输出电压Uo与Ui反相，即Uo为上负下正，由于同名端决定了Uf为上正下负，Uf正好与Ui同相，只要晶体管的足够大和变压器的匝数比合适，电路一定能够振荡，还可以证明电路的起振条件和振荡频率分别为：rbeRC/M-式3f1/2-式4式中：rbe为基极与射极度之间的交流等效电阻，R为次级折算到初级的等效电阻，M为互感系数。二、三点式振荡电路1、三点式电路相位条件的判别法图3（a）为三点式振荡器的交流等效电路，从相平衡条件可以推论出：凡与晶体管发射极相接的电抗

25、Xbe、Xce应性质相同，而不与发射极连接的另一电抗元件，Xcb的性质应与前两者相反。可以从相量图来检查上述结论的正确性，设Xbe、Xce为容性，Xcb为感性；因振荡时回路谐振于振荡频率，回路呈电阻性：所以Uo、Ui反相及Ic、IL反相；又因Xbe、Xce为容性，故IC比UO超前90度。因Xcb为感性，所以Uf比IL滞后90度，其相量图如图3（b）示，从图可见，Uf与Ui同相，上述结果得到证明。图3图42、电容三点振荡电路（考毕兹电路）图4（a)为三点振荡电路及其交流等效电路，从图4（b）看出，与发射极相接为电容，集电极与基极之间接电感，服从于共射三点振荡电路对电抗性的要求，故能振荡，该电路的

26、起振条件和振荡频率为：C2/C1-式5f-（1）/-式6一般反馈系数F=C1/C2取0.5-0.01之间，由于该电路的输入端接电容，而容抗又随频率增加而减小，所以输入电压中的高次谐波分量将明显地受到抑制，使输出波形良好，该电路的缺点是：用调节电容来改变频率时，会使反馈系数改变，所以通常用改进型的电容三点振荡电路。晶体管直流稳压源一、稳压电源的技术指标直流稳压电源的技术指示如下：（1）最大输出直流电流Iomax:表明该稳压电源的负荷能力，与整流管和调整管的最大允许电流IcM有关（2）额定输出稳压直流电压Uo：分别定压式和调压式两种（3）稳压系数数S：表示在负载电流与环境温度保持不变的情况下，由于

27、输入电压Ui的变化而引起的输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量的比值，即：S=(Uo/Uo)/(Ui/Ui)S越小，电源的稳定性越好，通常S约为10-10。（4）输出阻抗Ro：表示当输入电压和环境温度保持不变时，由于负载电流Io和变化而引起的输出电压的变化量与负载电流的变化量的比值，即Ro=Uo/Io可见，如果Ro越小，则说明输出电压的变化越小。（5）纹波系数y：输出电压中交流分量占额定输出直流电压的百分比，即r=(U-)/Uo100%显然，r越小越好，通常稳定电源的纹波电压只有几毫伏，甚至小于1毫伏二、整流与滤波电路1、整流电路常用的整流有半波、全波、桥式、对偶、倍压式整流电路，它们都

28、是利用二极管的单向导电性把交流电压变为直流电压，不同形式的整流电路对变压器及二极管的要求也不同，其特点和要求列于表一中表一各种整流电路的主要指标半波整流（a）全波整流（b）桥式整流（c)对偶整流（d）倍压整流（e）电路交流输入电压（有效值）空载时输出电压（有效值）Uo带负载时输出电压（有效值）Uo 每管的反向峰值电压每管通过的电流平均值有效值（a）U2U2U2U2Io1.57Io（b）2U2U21.2U2U20.5Io0.79Io（c）U2U21.2U2U20.5Io0.79Io（d）2U2U21.2U2U20.5Io0.79Io（e）U2U22U2U2Io1.57Io2、滤波电路滤波电路实际

29、上是一种低通滤波电路，它能通过直流分量，而抑制交流分量、因此通常用电容和电感元件组成，其电路形式和特点列下于下表二中，滤波电路以纹波系数r来评价其滤波性能的优劣：表二各种滤波电路的比较电容滤波电感电容滤波阻容滤波晶体管滤波电路优点1.输出电压较高2.在小电流时滤波效能较高1.滤波效能很高2.几乎没有直流电压损失1.滤波效能较高2.能兼降压限流作用1.滤波效能很高2.其他特点与阻容滤波相同缺点1.带负载能力差2.电源起动时充电电流很大，使整流电路承常受很大的冲击电流作低频滤波器时体积大、较笨重，成本高1.带负载能力差2.有直流电压损失多用一个晶体管，其他与阻容滤波相同适用场合负载电流较小的场面合

30、负载电流较大，要求纹波系数很小的场面合负载电阻较大，电流较小及要求纹波系数很小的情况负载电不太大及要求纹波系数很小的情况参数选择全波整流C=(1.4410）/rRL(F)半波整流C=(2.8810)/rRL(F)全波整流LC=1.99/r取L（2RL/942）（H）C(F)全波整流RC=(2.310)/rRLR一般取数十至数百C(F)其中C可按阻容滤波公式计算Rb取数KCb取几至十几F注：r是输出电压的纹波系数数r=输出电压交流分量有效值（伏）/输出直流电压（平均值）（伏）r越小，滤波性能越好。通常r为百分之几至千分之几。采用电感滤波时，应考虑到在电源断开时，电感线圈两端会产生较大的感应电势，

31、所以选用整流二极管的电压特级应留有一定余量，以防击穿。三、并联式稳压电源若调整元件与负载并随着，称为并联稳压电源，如图1所示，图中稳压管Dz作为调整无件，通常Dz运用在反向击穿状态，所以，Dz在中路中的接法要使Iz的方向与Dz方向相反，由于稳压管Dz反向击穿时，具有稳压特性，即稳压管中电Iz在Izmin-Izmax范围内变化时，稳压管的端电压Uz几乎并联式稳压电源结构简单，输出电流小，适用于固定稳压的基准电源及用作晶体管稳压电路中的辅助电源，图2给出几种参考电路。图一图二图三图三是晶体管并联稳压电源。以晶体管BG2与BG3作调整元件，它与负载相并联，故属并联式稳压电路，BG1为放大元件，若输入

32、电压|Ui|增加时，|UR2|和|Ue1|也增加，而BG2、BG3集射之间的电阻减小，因此输入电压增量基本上降落在R1上，从而保证U2稳定。调制器一、概述调制器是调制式直流放大电路中的一个重要环节。由下图的方框可见：欲放大的直流信号ui经过调制器后，变为交流信号UA；再经过交流放大器放大后，最后由解调器转换成直流输出信号UO；振荡器产生开关信号UC；用于控制调制器的取样动作。由于信号的放大任务主要由交流放大器完成，而交流放大器的零点漂移小到可以忽略不计，调制器与解调器的零漂也可以做得很小，所以，调制式直流放大器可用来放大微弱的直流信号，调制器通常有三种形式：机械调制器（机械斩波器）、晶体管调制

33、器、场效应管调制器。按电路形式可分为并联调制器和串、并联调制器两种，后者比前者性能优越，但结构复杂。二、调制器原理下图为调制器的原理图，因为开关K负载并联，故称为并联制器工作过程如下：若在0-T/2时间内K断开，则A点取得电平UmA；若在（T/2）-T时间内K接通，则A点接地；以后随差开关K周期地通断动作，在A点将得到一脉动的直流电压UA（如下图），UA可以分解为直流分量UAO和交流分量UA-O，经过隔直电容C后，UAO降落在电容器上，而交流分UA-被送到负载RL上去，即UO=UA-O三、并联调制器1、晶体管调制制器晶体管调制器是以晶体三极管作开关器，其电路和波形如下图所示，晶体管BG的基极接

34、入控制电压Ua（方波），当Ua为负半波时，BG载止，则Ui对C充电，充电电流从上而下流过RL,所以UO为正；反之，当Ua为正半波时，BG饱和，则C经BG及RL放电，放电电流从下而上流过RL，故UO为负。随着UO交替地变化，输出端UO就得到了交替的方波电压，其数值正比于输入电压，它的频率与Ua相同。2、场效应管调制器场效应管调制器是以场效应管作为开关器，其电路及波形如下图所示，由图可见，当BG的栅极加上负向脉电压Ua，就能定期地控制场效应管的开通与夹断，从而把输入直流电压Ui变为交流输出电压UO，工作过程与晶体管调制器相同。四、串并联调制器下图（a)为串并联调制器及其波形图。BG1与负载RL串联

35、，BG2与RL并联，两只场效应管BG1、BG2分别为受电压Ua1与Ua2控制；而Ua1与Ua2对地点来说，相位相反，若在0-（T/2）时间内Ua1为正，则Ua2为负，使BG1导通和BG2截止，此时Uw=Ui若在（T/2）/T时间内Ua1为负，则Ua2为正，使BG1截止和BG2导通，此时，UW=0。经过耦合电容C2后，滤UW中的直流分量，在负截RL两端得到 了交流的调制方波，在下图（b）中是双直流输入信号（Ui和Uf）的串、并联调制器及其波形图，它可同时完成调制与比较两项任务，输出电压UO正比于两输入信叼的幅值差，工作原理与上述相同解调器一、解调器的工作原理解调器是调制式直流放大电路中的一个重要

36、组成部分。它把已放大了的交流电压还原为直流电压，其大小和极性与交流电压的幅度和相位要对应。下图是解调器的原理电路，RL为负载，C为滤波电容，其作用是使输出直流电压平滑，解调开关K与输入交流信号，Ui具有相同的频率。当Ui为正时，开关接通，输出等于输入电压UO，经电容C的平滑作用后，应可得到平滑的直流电压UO。相反，如果Ui为负时，开关接通，Ui为正时，开关断开，则输出端得到负的脉动直流电压UO。二、相敏整流解调器1、半波相敏感整流器下图为半波相敏整流器，以C-e反接（倒置）的晶体三极管BG作解调开关器，工作过程分两种情况：当Ui与Ua为、同相时，若Ua为左正右负，则BG饱和（晶体管倒置工作时，

37、C极和b极的PN结加正向电压，同样可以达到饱和状态），输出等于输入的正半波电压，故输出是正极性电压，但当Ui与Ua反相时，也就是说，当Ua为左正右负使BG饱和时，Ui刚好是上负下正，故输出是负极性的直流电压。由于整流输出与Ui的相位有关，所以称为相敏整流解调器。它的输出能够反映输入的大小和极性的变化。2、全波相敏整流解调器半波整流器只能利用输入的半波电压，因而解调效率低，下图为全波相敏整流电路。BG1、BG2均采用c-e反接三极管，分别受两个大小相等、相位板反的电压Ua1与Ua2控制。设Ui与Ua同相，正半波时Ua1左正右负，使BG1饱和接通，但Ua2为左右负却BG2截止，此时，由于Ui也为正半波（上下为负），所以输出Umo为正半波。反之，负半波时，Ua1和Ua2均为左负右正，使GB1截止和BG2经C平滑后，就可得到平滑的正确的输出电压。同理，当Ui与Ua反相时，则得到负的输出电压。三、相敏放大解