第三章 放大电路基础

1、第三章第三章 放大电路基础放大电路基础3.1 3.1 放大电路的基本知识放大电路的基本知识 一一. .放大电路的组成放大电路的组成信号源放大电路直流电源负载信号源含有两种：电压源和电流源。信号源含有两种：电压源和电流源。表示符号为：表示符号为： souR+-无内阻电压源电流源内阻无 穷大Rssi放大电路：通常由多级基本单元放大电路组放大电路：通常由多级基本单元放大电路组成。成。 第一级第二级第n-1级第n级称前置级称前置级和中间级完成电压放大完成功率放大末前级输出级对其中每一级：对其中每一级： 输出端输入端我们称之为我们称之为四端网络四端网络。 直流电源：直流电源： 提供放大电路必须的偏置电压

2、等任务。提供放大电路必须的偏置电压等任务。 二二. .放大电路的主要性能放大电路的主要性能 1.放大能力：表示放大器的输出放大能力：表示放大器的输出/输入的信号强度比或称输入的信号强度比或称 放大倍数放大倍数(增益增益)A A（Amplater)Amplater)uuAiou电压放大倍数电压放大倍数 另外还常用 ：20Au)(dBAlug称为电压增益， 单位是分贝。 与分贝的转换 .0010.010.10.7071101001000-60-40-20-30204060AuAulg20Au电流放大倍数： iiAioi（基本不用） 功率放大倍数: PPAiop（基本不用）1）输入电阻）输入电阻Ri

3、从放大电路输入端看进去的等效从放大电路输入端看进去的等效电阻电阻.定义为：定义为：Ri=ui / ii一般来说（不考虑阻抗匹配），一般来说（不考虑阻抗匹配）， Ri越大越好。越大越好。（1）Ri越大，越大，ii就越小，从信号源索取的电流越小。就越小，从信号源索取的电流越小。（2）当信号源有内阻时，）当信号源有内阻时， Ri越大，越大， ui就越接近就越接近uS。iiuiRiuSRS信号源信号源Au输入端输入端输出端输出端2、输入、输入/输出电阻输出电阻提 示：n输入电阻为交流电阻，其定式也为纯交流量之比。n计算输入电阻时，应先断开输入端，然后向里看，根据电路形式进行计算。2）输出电阻）输出电阻

4、Ro从放大电路输出端看进从放大电路输出端看进去的等效电阻。定义为：去的等效电阻。定义为：RO=uO/iOAuuS输出端输出端开路开路Rouso输出端开路输出端开路放大电路放大电路放大电路放大电路uOiOuOiO提提 示示 求输出电阻时，应断开输出端，即断开负载。 输出电阻是表明放大电路带负载的能力，输出电阻是表明放大电路带负载的能力，一般一般来说来说 （不考虑阻抗匹配）（不考虑阻抗匹配） Ro越小越好越小越好, ,Ro越小，越小，放大电路带负载的能力越强，反之则差。放大电路带负载的能力越强，反之则差。 3）通频带与频率失真）通频带与频率失真 通频带：通频带： 由于放大电路中容抗元件和感抗元件的

5、由于放大电路中容抗元件和感抗元件的影响会造成以下两方面结果：一是电压放大影响会造成以下两方面结果：一是电压放大倍数与频率变化的关系称幅频特性，二是输倍数与频率变化的关系称幅频特性，二是输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系称相频特性。系称相频特性。ffffAAuumLH中频段 幅频特性曲线 相频特性曲线 称通频带0.707Aum=Aum/1.414BW9045-45-90BW=fH-fL()( 频率失真频率失真 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度iCuCEuo输出的输出的最大不最大不失真电失真电压压UCmib静态工作点静态工作点Q最大不失真电最大不失

6、真电流流ICm幅度幅度理想工作状态图理想工作状态图 根据放大电路公共端的不同，一根据放大电路公共端的不同，一个三极管可构成三种形式的基本放大个三极管可构成三种形式的基本放大电路，分别为共射极，共基极，共集电路，分别为共射极，共基极，共集电集。各有不同用途。电集。各有不同用途。 3 3、2 2 三种基本组态放大电路三种基本组态放大电路(一一)、固定偏置共射极放大电路、固定偏置共射极放大电路RRB+VCCuCCC12CiouEB一、共射极放大电路一、共射极放大电路RB为基极偏置电阻，它可以决定三极管是工作在放大区还是其它（开关、饱和）区。 RC为集电极负载电阻，其作用是将放大后的电流转化为放大后的

7、电压而输出。 地位是十分重要 ，无 RC ，无法从集电极输出电压 。C1、 C2称藕合电容，其作用是通交流隔直流 。电路介绍：电路介绍： 电路特点：电路特点： 发射极为发射极为交流信号交流信号的输入回路和输出回路的公共端，的输入回路和输出回路的公共端，故称为共发射极。要判断共什么极，首先应画出交流通路，故称为共发射极。要判断共什么极，首先应画出交流通路，然后再判断。然后再判断。 RBRCRLuiuo交流通道交流通道RB+VCCRCC1C2TICQUBEUCEQ( IBQ，ICQ,UCEQ )(UBE=0.7V)RLIBQ静态工作点静态工作点1、放大电路的静态分析、放大电路的静态分析RRB+VC

8、CCCEIBQ根据电路求解根据电路求解. . RVRUVIBCCBBECCBQ步骤：步骤：画出直流通路：画出直流通路：IIBQCQIIIIBQCQBQEQ)1 (RIVUCCCCCEQQi(v)uCECIBQCQIUCEQ 若在图上发现若在图上发现Q Q其位置不合适可通过调节其位置不合适可通过调节R RB B 值来改变其位置。值来改变其位置。2 2、特性指标分析：、特性指标分析： 实指交流分析（或动态分析），求解电压放大倍数、输入点阻、输出电阻等。步骤：步骤： 画出微变等效电路画出微变等效电路 视 CC21,短路, VCC 忽略, 正极接地。rbeRBRCbi输 入 端输 出 端Cibirbe

9、RBRCbi输 入 端输 出 端Cibi根据电路求解：根据电路求解： 输入电阻输入电阻 : :RirrRRbebeBi/（RB通常为几百千欧） 输出电阻输出电阻 ： RO电流源内阻为无穷大电流源内阻为无穷大 RRCO电压放大倍数电压放大倍数 ： AuuuAiou显然，要想输出电阻低，RC不能选取太大。rbeRBRCbi输入端输出端Cibi由图知：由图知： riubebirRuuARiRiubeCiOuCbccO（ 无负载时）无负载时） 当有负载当有负载 RL时则时则 rRAbeLuRRRLCL/可看出：放大倍数与可看出：放大倍数与RCRC成正比。成正比。rbeRBRCbi输入端输出端Cibi该

10、放大电路的缺点：该放大电路的缺点： 由于温度的影响：当由于温度的影响：当 IICCBOct）（时（但此时（但此时 并不变，这造成输出特性曲线的并不变，这造成输出特性曲线的间隔增大且平行上移使静态工作点上移。间隔增大且平行上移使静态工作点上移。Q Q点点靠近了饱和区有可能会出现放大失真。）靠近了饱和区有可能会出现放大失真。）IBiCuCEQ温度上升时温度上升时，输出特性，输出特性曲线上移，曲线上移，造成造成Q点上点上移。移。交流负载线的作法交流负载线的作法ICUCEVCCCCCRVQIB交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线斜斜 率为率为- -1/RL 。（ RL= RLRc ）经过经过Q点。

11、点。 注意：注意：（1）交流负载线是有交流）交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。输入信号时工作点的运动轨迹。 （2）空载时，交流负载线与直流负载线重合。）空载时，交流负载线与直流负载线重合。Rb+VCCRCC1C2uiiBiCuCEuo各点波形各点波形uo比比ui幅度放大且相位相反幅度放大且相位相反图中 和 组成了分压电路用来决定B点的电位，故称为分压式。 RB1RB2RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC（二）、分压式共射极放大电路（二）、分压式共射极放大电路先画出直流通路：先画出直流通路： RRRRB1B2C+EVCCBCEI1I2IBQ设流过 的电流为 ，

12、流过 的电流为 ，当时，（实际中常这样设计，可保证避免失真）RB1I1RB2I25(21IIIBQ)100IBQ1 1、静态分析：、静态分析：电路变为：电路变为： RRB1B2+VCCBXB B点的电位为点的电位为 RRRVUBBBCCBQ212RURUUIIEBQEBEQBQEQCQIICQBQ)(RRIVRIRIVUECCQCCEEQCCQCCCEQRRRRB1B2C+EVCCBCEI1I2IBQ分压式偏置稳定静态工作点的作用分压式偏置稳定静态工作点的作用 : : IIUUIICBBEUEECBQCt固定即导致当RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC 电阻电阻R RE

13、E在这里起到消在这里起到消弱温度影响的作用，我弱温度影响的作用，我们称为们称为反馈电阻反馈电阻，这种，这种作用称为作用称为负反馈负反馈，它是，它是利用利用I ICQ CQ 电流的变化而电流的变化而实现负反馈的，故也称实现负反馈的，故也称为为电流负反馈电流负反馈。 RB1RCRB2RLuiuoBECibiciii2i1交流通路：交流通路：2 2 、特性指标分析、特性指标分析 （动态分析）（动态分析）RB1+VCCRCC1C2RB2CERERLuiuoBEC交流微变等效电路交流微变等效电路 : :ribcEiibbeRiiRLu0cRRB1B2RROiiuRB1RCRB2RLuiuoBECibic

14、iii2i1输入电阻： rRRRbeBBi/21希望输入阻抗高些，就要选择阻值较大的 RB1， RB2。输出电阻： RRCOribcEiibbeRiiRLu0cRRB1B2RROiiurRriiRuuAbeCbebbCiOu（无负载时） riubebiiRRiubCCcoribcEiibbeRiiRLu0cRRB1B2RROiiu当无旁路电容 时： CE微变等效电路为： ribciibbeRRLcRRB1B2RROiRE讨论：讨论： 当有负载 时，等效电阻 RLRRRLCL/ RiuLcorRAbeLu输入电阻 :)1 (/21RrRRREbeBBi输出电阻 :RRCOEbebbEbebiRr

15、iiRriu1)1 (iRRiubCCco（无负载） RrRuuAEbeCiou)1 (有负载时, RrRAEbeLu)1 (RRRLCL/比较可知当无旁路电容 和 有 时将导致电压放大倍数降低。RECE例例： 如图： 已知： 100 200rbbVUBEQ7 . 0,62,11KKRRBSKKRRCB3,202KRE5 . 1VKVRCCL15,6 . 5求（求（1）静态工作点）静态工作点 Q （2） ARRAusOiu,（3）若去掉电容）若去掉电容 ，求，求 CE,RRAOiu解：（解：（1 1）静态工作点）静态工作点 Q Q 先画出直流通路来 RRRRB1B2C+EVCCEUUBQRRR

16、RB1B2C+EVCCEUUBQRRVUBBBCCBQR212)(7 . 3)2062(2015VKKRUUIEBEBQCQ)(25 . 17 . 07 . 3mAK)(2 mAIIEQCQ)(201002AmAIICQBQ)(6)5 . 13(215)(VKKmAVRRIVRIRIVUECCQCCEEQCCQCCCEQ（2 2）动态计算：）动态计算： 先画出交流通路来先画出交流通路来, ,再再画小信号等效电路。画小信号等效电路。 rbEibeRRLcRRB1B2RROiCKmAmVIrrEQbbbe5 . 1226101200)(26)1 ()(36. 1/21krRRRbeBBi)(3KR

17、RCOrbEibeRRLcRRB1B2RROiC1305 . 16 . 536 . 53100kkrRAbeLuAus的定义为： Aus= uusO即 Aus= Auuuuuuusiiosi求源电压放大倍数：求源电压放大倍数： 而 RRRuuiSisiAus75)130()36. 11 (36. 1KKARRRuSii= （3）去掉电容 ， CE此时的交流通路为： rbibeRRLcRRB1B2RROiRE )1 (/21RrRRREbeBBi而而 RrEbe)1 (KKKKK1535 .1515 . 15 . 11015 . 1)(8 .13kRiKRRCO3RrRAEbeLu)1 (RrR

18、REbeLC)1 (/=-1.3 由此可见，有无旁路电容放大倍数相差很大。还是有好。 1、电路图：、电路图： RRRC1C2BEL+VCCRSSu+-+-电路特点：无电路特点：无RC电阻，输出电压是从电阻，输出电压是从RE和地之间引出和地之间引出 的，故也称为射极输出器。的，故也称为射极输出器。 二、共集电极放大电路二、共集电极放大电路 射极输出器射极输出器2 2、静态分析、静态分析 画出直流通路 VRIURICCEEQBEQBBQRRUVIEBBEQCCBQ)1 (其中 锗）（硅）(2 . 07 . 0VVUBEQ或 RRVIEBCCBQ)1 (IIIBQCQEQRIVUEEQCCCEQrb

19、ibeRLRBRECSSuuiiiceRbi+-EC很明显，C极为输入输出的公共端，故才称为共集电极 。3、 动态性能指标分析：动态性能指标分析：画出微变等效交流通路： )1 (RriuEbebi (无负载时)RiRiuEbEeO)1 (电压放大倍数电压放大倍数: rbibeRLRBRECSSuuiiiceRbi+-ECRrRuuAEbeEiOu)1 ()1 (其中： )()(26)1 (200mAmVIrEQbe)1 ()1 (RrRALbeLu当有负载时： RERRRLEL/)1 ( RriuLbebi)/(RRiRiuLEeLeO换成 rbibeRLRBRECSSuuiiiceRbi+-

20、EC1Au有 uuoi这说明共集电极放大电路无电压放大能力，而且由于 与 不但大小相等并且相位也相同。因此就像是 的影子一样，固有时也称共集电集放大器为“射随器”。 uiuououi讨论：讨论：由于一般情况下， rbe)1 (RL)1 ()1 (RrRALbeLU)1 (/RrRREbeBi(无负载时) )1 (/RrRRLbeBi (有负载时) 输入、输出电阻： 输入电阻 Ri由输入端往里看有电路： RB一般取值几十K，所以Ri也取值几十K，属于大电阻。 rbibeRLRBRECSSuuiiiceRbi+-EC输出电阻 RO按照定义 ， 去掉 ，RL视输入信号 0uS从输出端往里看电路为下图

21、：我们假设在输出端插入一个的电压源，之后电路中各支路电流流向为： rbeRBRERSSRbibii iue+-iiiibEbbeRui)1 (11)1 (RrRRrRiSbeESbeEuuu111RrRRSbeEOiuRO通过实际电路的计算证明仅为十几欧，很低。 射极输出器优点： 若把射极输出器重新看成一个信号源的话，那末它的信号源电压仍然为 ui ，其内阻就为Ro，由于Ro几乎为零，所以不管后面负载的电阻是大还是小，都能够将电压无内耗的输出出去。这就是射极输出器的最大优点，因此在多级放大器电路当中可作为输入级。如图：已知： 200100rbbVUBEQ7 . 0KKVRRRRVRLEBCC1

22、300,12例例： 求:Q值及 RRAOiu,解： 1、求Q点： 先画出直流通路来 RRB+EVCCRRUVIEBBEQCCBQ)1 ()(27)(027. 01121300)7 . 012(AmAKKVIIEQCQ=120 )(2 . 3027. 0mAmA RIVUEEQCCCEQ)(8 . 812 . 312VKmA2、求动态值： 画出微变等效交流通路来 rbeRLRBRECSSuR+-EiRRO)()(26)1 (200mAmVIrEQbe= 2 . 326121200 K18. 1)1 ()1 (RrRALbeLU= 98. 05 . 012118. 15 . 0121KKK1 )1

23、 (/RrRRLbeBi)(2 .51K18111 RrRRSbeEO很小 先讨论什么情况为共基极？先讨论什么情况为共基极？R1R3C3C4R4R2C1VCC输入输入输出端输出端EBCPNP型共基极型共基极C2R1NPNR3C3C4R4R2C2C1VCC输入输入输出输出NPN型管子：共基极型管子：共基极(上两图中，C4交流短路后，基极都接地为输入输出公共端) 三、三、 共基极放大电路共基极放大电路1、电路图、电路图： Rs+-C1RERB2C2RB1RCC3RL+VCCUoUi电路特点：电路特点： RB1 和和RB2为基极偏置分压电阻，为基极偏置分压电阻，RE也是直流偏也是直流偏置电阻。置电阻

24、。C2为基极旁路电容，它与为基极旁路电容，它与C4相当。基相当。基极为输入回路和输出回路的公共端。极为输入回路和输出回路的公共端。 2、 静态分析：静态分析： 画出直流通路：仍视us=0,去掉无关电路后变为： RB1RB2RCRE+VCCUBQ和分压共射极情况完全相同 :RRRVUBBBCCBQ221IRUUICQEBEQBQEQ锗硅VVUBEQ2 . 07 . 0IICQBQRRIVRIRIVUECCQCCEEQCCQCCCEQ3、 动态分析动态分析：画出微变等效后的交流通路 ：RERs+-usuii/uiiiRRRRRucLooiiirbcbeb/EC BRs+-C1RERB2C2RB1R

25、CC3RL+VCCUoUiRERs+-usuii/uiiiRRRRRucLooiiirbcbeb/EC B电压放大倍数： riubebiiuco（ ） RcRLRiRiLbLC/ rRriRiuuAbeLbebLbiOu/显然输入和输出是相同相位的。 RERs+-usuii/uiiiRRRRRucLooiiirbcbeb/EC B 输入、输出电阻：输入电阻 ：RREi/Ri/Ri/=iuii/1riribeebebRE值在几百欧，所以输入电阻小。输出电阻 ：Ro是 RC 与内阻无限大的恒流源并联后的值，所以RcRo=显然输出电阻大 总总 结结：共基极放大器的特点： 放大倍数较高（但不如共射极放

26、大器）且同相位 输入电阻低，但输出电阻较高共射极放大器常用于放大低频信号，而共基极放大器常用于高频信号，也可用于低频。当用于高频时，如FM段88108MHz，共射极放大倍数下降很大，而共基极就不怎么下降。 Vkkk66. 320206215解: 静态工作点计算： 画直流通路： R B1R B2RCRE+VCCUBQRRRVUBBBCCBQ221mAKIEQ25 . 166. 066. 3例3.2.3 : 105P已知 见教材。求静态工作点 AuRiRoAusmAIIEQCQ2UCEQ VkkmAVRRIVECCQCC65 . 13215交流计算：交流计算： 画出微变等效交流通路 ：RERs+-

27、usuiie/uiiiRRRRRucLooiiirbcbeb/EC BuuAiOuriRbebL/ - RiCcrRbeL/RC5 . 1101226200261200mAmVIrEbeAu1305 . 16 . 536 . 53100RERs+-usuiie/uiiiRRRRRucLooiiirbcbeb/EC B1510015 . 11/rRbei 15/RRRiEiRo 3Rc9 . 113015100015ARRRuuuuuuAuiisiiOsOuss共共 射射 极：极：用于电压放大，适用于低频交流信号。 Ri 较小，而 Ro 较大。共共 基基 极：极： 用于电压放大，适用于高频交流信

28、号。 输入电阻小，输出电阻大。共集电极：共集电极：用于阻抗变换，适用于输入级、中间级或输出级。 输入电阻大，输出电阻小。2 2、三种电路分析步骤、三种电路分析步骤： 画出直流通路进行静态分析。主要求静态值。 画出微变交流通路进行动态分析。主要求电压放大倍数、 输入、输出电阻。 小小 结结1 1、三种电路的用途、三种电路的用途： 例题：例题：（2）求电压放大倍数：）求电压放大倍数：RRRRTTuu+Vio12B1B2C1C2CC差分放大电路的由来 ：直接耦合放大电路 存在这两个不易解决的问题：存在这两个不易解决的问题： 工作点相互影响工作点相互影响问题。问题。 零点漂移问题（温漂）。零点漂移问题

29、（温漂）。 3.3 3.3 差分放大电路差分放大电路对称性结构对称性结构 由两个完全相由两个完全相同的三极管组成相同的三极管组成相互对称的共射极放互对称的共射极放大电路并且为双电大电路并且为双电源供电源供电。这常被称这常被称为长尾式差动放大为长尾式差动放大电路。电路。 RRRVVV VuuuiiccEEECCo12+-+-12一一. . 结构：结构： 1. 1. 差分放大电路一般有两个输入端：差分放大电路一般有两个输入端： 双端输入双端输入从两输入端同时加信号。从两输入端同时加信号。 单端输入单端输入仅从一个输入端仅从一个输入端对地对地加信号。加信号。 2. 2. 差分放大电路可以有两个输出端

30、，一个是集电极差分放大电路可以有两个输出端，一个是集电极C1，另一个是集电极另一个是集电极C2。 双端输出双端输出从从C1 和和C2输出。输出。 单端输出单端输出从从C1或或C2 对地输出对地输出。二二. 几个基本概念几个基本概念RRRVVV VuuuiiccEEECCo12+-+- 1 23. 差模信号与共模信号差模信号与共模信号i2i1id=uuu差模信号：差模信号：)(21=i2i1icuuu共模信号：共模信号：idod=uuAud差模电压增益差模电压增益icocuc=uuA共模电压增益共模电压增益ucCMR=AAKud4. 共模抑制比共模抑制比KCMR(dB)=20 log（|Aud

31、/Auc| ）db(分贝分贝) 5 5 比较输入：比较输入：普遍情况下，普遍情况下，u ui1i1和和u ui2i2大小和极性是任意变化的大小和极性是任意变化的 。处理方法：通常分解为共模信号和差模信号。处理方法：通常分解为共模信号和差模信号。2221211uuuuuiiiii2221212uuuuuiiiii 共模信号 差模信号RcRcVCC+VEE+-VEE+-V1V2IBQ1IEEREEICQ1C1C2IEQ1三三. .差分放大电路的基本工作原理差分放大电路的基本工作原理 1. 静态工作点的计算：静态工作点的计算：0=i2i1uu两个管子完全相同，电路完全对称，各电量相同。二者静态工作点

32、互不影响。IIBQBQ21IICQCQ21IIEQEQ21 IIIIIEQEQEQEQE222121由电路知由电路知 RUVRUVIEBEQEEEBEQEEE21RUVIIEEBEQEECQCQ2121锗硅VVUUBEQBEQ2 . 07 . 021 IIICQBQBQ121RcRcVCC+VEE+-VEE+-V1V2IBQ1IEREICQ1C1C2IEQ1RIVUCCQCCCQ11RIVUCQCCCQ222C1和C2两点电位： RcRcVCC+VEE+-VEE+-V1V2IBQ1IEEREICQ1C1C2IEQ1uo= UCQ1 - UCQ2 = 0(1)(1)加入差模信号加入差模信号 ui

33、1i1=-=-ui2i2此时两输入端之间的电压为此时两输入端之间的电压为 2.2.差分放大电路的动态分析差分放大电路的动态分析在两输入端加入大小相等，极性相反的输入信号即在两输入端加入大小相等，极性相反的输入信号即 uuuuiiiid2121称为差模输入电压称为差模输入电压 。对V1 管： )()1(0111111ccQCbBQiiiiBIIiu对V2 管： )()(0222222ccQCbBQiiiiIIu输出电压输出电压 :uURiRIVRiIVRiVuoCcccCCCccCCcCCCCQcQ11111111uuuuuuOOOCCod121212uUUuOCCcCQCRi22222uuuu

34、uuuuuuAiOiOiiOOidodud1111212122差模放大倍数差模放大倍数 :RcRcVCC+VEE+-VEE+-V1V2IBQ1IEEREEICQ1C1C2IEQ1求解差模放大倍数求解差模放大倍数:先画出它的交流通路，视VEE=0 VCC=0 则电路变为 RcRcV1Vui2+2REui1+-RcRcVCC+VEE+-VEE+-V1V2IBQ1IEEREEICQ1C1C2IEQ1 差模输入由V1 和 V2 管子发射极流出的交流电流在REE 上抵消，REE 对差模信号相当于不起作用故还可进一步等效。 RcRcV1Vui2+2REui1+-RRV Vcc12单管的放大倍数为 ：rRA

35、beCud（无载时） 当在C1 C2 两点接上负载 RL 时每个管子相当有 RL/2 的负载 rRAbeLud/（有载时） 2/LcLRRR RRV Vcc12C1 C2求输入、输出电阻求输入、输出电阻 ：先画出它的微变等效交流通路来 ：RcRcrberbeC1C2差模输入电阻 rRbeid2差模输出电阻 RRCO2RRV Vcc12共模输入及特性共模输入及特性在 两输入端加上大小相等，极性相同的输入信号 uuii21这种情况下有 uucc21 021uuuccoc此情况无放大能力 。如图： 与前面相比多了一个元件RP 例：具有负电源补偿的差动放大电路例：具有负电源补偿的差动放大电路RRVVu

36、cco12RBRSui1RBRSui2REEEEC1C2VCC+RP+-RP、RE 、EE的作用 ：（1）RP：称为调零电阻，作用是静态时调整 RP 大小 使 ：UUQCQC21021UUuQCQCO原因是，实际中两个三极管不可能完全相同，因此，不调整时，不能保证 C1 C2 两点电位的相等。一般RP值取很小。RP：50 100左右 。（2）RE称共模反馈电阻，作用是抑制每个管子的共模信号。IIUIIUUIIItCBBECBBEEECcoc22211121但相反，它对差模信号不起任何作用，即无反馈作用 ： 为正IIIuEEBi111 为负IIIuEEBi222使通过 RE的电 流不发生变化,故

37、 无反馈作用。RRVVucco12RBRSui1RBRSui2REEEEC1C2VCC+RP+-（3）EE :称为负电源 作用是一方面抵消电阻RE 上的直流压降，另一方面通过 RB（称基极偏置电阻）给两个管子提供静态基极电流。 抵消过程为： )(ERIRIVUEEECCCCCE取电源大小 ： EE= RIEE RIVUCCCCCE但新问题又出现了：费电能。 RRVVucco12RBRSui1RBRSui2REEEEC1C2VCC+RP+-如图。如图。已知：已知： RRccRB1RB2C1C2VCC+RPREEEui1ui2VEVECC125021 30RC6 .29RE1021RRBB 200

38、RP（设活动触头处于中间位置） 20RL求静态工作点求静态工作点 AudRidRO解：解： ERIEEEEE mAREIEEEEE4 . 06 .2912mAIICQcQ2 . 021uAmAIIICQBQBQ4004. 0502 . 0121RRccRB1RB2C1C2VCC+RPREEEui1ui2RRccRB1RB2C1C2VCC+RPREEEui1ui2RcRB1RRcRB2RPP/2/2R /2LRL/2 VmAmAVRIRIVUUPQECCQCCCEQCEQ602. 061222 . 02 . 0302 . 01221121 先画出交流通路来 ：微变等效交流通路为： RB1rbeb

39、RcRCrbeRB2ib(1+)iRP/2RL/2RL/2b(1+)iRP/2C1C2KRrRRPbeBid4 . 422118 . 62612001IrQCbemVRcRB1RRcRB2RPP/2/2R /2LRL/2603022RRCO17211/RrRRAPbeBLud其中 RRCL/5 . 72RL/RB1rbe bRcRCr beRB2ib(1+)iRP/2RL/2RL/2 b(1+)iRP/2C 1C 2问题提出： 前面讲的属于基本差动放大电路，不足之处是放大倍数受REE 的大小的影响。 REE值越大，负反馈越深，性能越好，这是好事。但缺点是REE上的直流电压也变大从而影响了Q点的

40、位置，影响了放大倍数。为此，对基本电路作了如下改进。四、具有恒流源的差分电路四、具有恒流源的差分电路 （1 1）基本恒流源差分电）基本恒流源差分电路路 RLVCC+IcRB1RB2RE（恒流源的来历）如图：这是我如图：这是我们非常熟知得们非常熟知得分压式共射极分压式共射极放大电路，它放大电路，它的输出特性曲的输出特性曲线为一恒流，线为一恒流，与负载无关与负载无关. .IcICQIBQUCE我们就把它引入到差分电路中去如下图我们就把它引入到差分电路中去如下图 RRccRB1RB2VCC+RPIORB1RB2RE/EE-R-REcEcRB1RB2IoPRVCC+简画为简画为 ：恒流源相当于阻值很大

41、的恒流源相当于阻值很大的RE电阻。电阻。恒流源不影响差模放大倍数。恒流源不影响差模放大倍数。恒流源的作用：恒流源的作用：（2 2）比例型恒流源差分电路）比例型恒流源差分电路 ：IOR1R2RIREFVCC+UBE1vv12RUVIRBECCREF11其中 2 . 07 . 01锗硅VVUBEIREF称 为基准电流 。IOR1R2RIREFVCC+UBE1vv12若 与 相差不多时，IOIREF有 IREFRIRO21 IRRIREFO21显然成比例关系故称为 比例型恒流源。 用它替代电阻 为下图 ：REERVCC+IOR 2RV EE- 1RIREFRV CC+IO VEE -地恰为VEE的正

42、极比例型恒源差分电路五、差分放大器的输入输出方式五、差分放大器的输入输出方式 差分放大器共有四种输入输出方式差分放大器共有四种输入输出方式: 1. 双端输入、双端输出（双端输入、双端输出（双入双出双入双出） 2. 双端输入、单端输出（双端输入、单端输出（双入单出双入单出） 3. 单端输入、双端输出（单端输入、双端输出（单入双出单入双出） 4. 单端输入、单端输出（单端输入、单端输出（单入单出单入单出）beLcd)2/(rRRRAbu1.双端输入双端输出双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数 （2）共模电压放大倍数）共模电压放大倍数0ucA（3）差模输入电阻）差模输入电阻beid

43、2rRRb（4）输出电阻）输出电阻co2RRbebLcd2/rRRRAu2. 双端输入单端输出双端输入单端输出 这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数差模电压放大倍数 （2）差模输入电阻）差模输入电阻beid2rRRb（3）输出电阻）输出电阻coRR（4）共模电压放大倍数）共模电压放大倍数共模等效电路：共模等效电路：ICOC1c=uuAuebebL2)1 (=RrRReL2RR 3. 单端输入双端输出单端输入双端输出 单端输入等效双端输入单端输入等效双端输入: 因为右侧的因为右侧的Rb+rbe归算到发射归算到发射极回路的值极回路的值(Rs+rbe) /(1+ )

44、0VT1导通，导通，T2截止截止iL= ic1 ;ui-VEET1T2uo+VCCRLiLiL=ic2注意：注意：T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作。两个晶体管都只在半个周期内工作。ui-VEET1T2uo+VCCRLiL输入输入波形图输入输入波形图uiuououo 交越失真交越失真死区电压死区电压ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL(1) 静态电流静态电流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管导通时间为半个周期每管导通时间为半个周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 电路电路特点：特点：三、功率和效率三、功率和效率 1 1、输出功率、输出功率P PO O 是输出电流是

45、输出电流i iO O和输出电压和输出电压u uO O有效值的乘积。有效值的乘积。 即即 omcmomcmoUIUIP2122 LOmCmRUI LCmLOmORIRUP22212LCComRVP221讨论：当输出信号足够大时，使讨论：当输出信号足够大时，使 则可获最大则可获最大P PO O为：为：CCOmmVU2 2、直流电源供给功率、直流电源供给功率P PD D在一个周期内：在一个周期内：cmCCCCAVCEEAVCCCAVCDcmcmAVCAVCIVVIVIVIPIttdIII22)(sin21)(1)(2)(10)(2)(1讨论：最大供给功率：讨论：最大供给功率： LCCDmRVP22L

46、CCCmRVI3 3、效率、效率定义定义 DOPP%5 .784DmOmPP CComcmCCLomDOVUIVRUPP4222乙类互补对称功放电路的最高效率为：乙类互补对称功放电路的最高效率为：实际约实际约为为60%4、管耗、管耗)oDC2C1(21PPPPC )22(21Lom2LCComRURVU )4(omCCLomUVRU 令令02ddLomLCComC1 RURVUP CCom2VU则则:时时管耗管耗最大，即：最大，即：L2CC2C1mRVP om2C1m2PP LCC2om21RVP om2 . 0P 每只管子每只管子最大管耗最大管耗5. 选管原则选管原则PCM 0.2 PomU

47、(BR)CEO 2VCCICM VCC / RL例例3.4.1 已知：已知：VCC = VEE = 24 V，RL= 8 ，忽略忽略UCE（sat）求求Pom以以及此时的及此时的PD、PC1，并选管。并选管。)W(36822422LCC2om RVP解解PD= 2V2CC / RL= 2 242 / 8 = 45.9 (W)oDC1(21PPP= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W)W( 2 . 7362 . 0m1 CPU(BR)CEO 48 VICM 24 / 8 = 3 (A)可选：可选：U(BR)CEO = 60 100VICM = 5 APCM = 10 15WRLV1V2

48、+VCC+ui +uo VEE问题提出：问题提出：“交越失真交越失真” 每一个三极管输入特性中都有一个死区，每一个三极管输入特性中都有一个死区，因此上面讲的乙类互补对称电路有一个缺陷，因此上面讲的乙类互补对称电路有一个缺陷，即当输入信号正负半周信号大小（过即当输入信号正负半周信号大小（过O O附近）附近）小于死区电压时，管子仍处于截止状态，因小于死区电压时，管子仍处于截止状态，因此波形也会出现失真，如下图：此波形也会出现失真，如下图： 四、甲乙类互补对称功率放大电路四、甲乙类互补对称功率放大电路(1)(1)甲乙类甲乙类双电源双电源OCLOCL互补对称放大电路互补对称放大电路 tuo交越失真交越

49、失真ui t+VCC-VCCuiiLRLT1T2A存在交越失真存在交越失真OCL电路电路乙类互补对称功放的缺点乙类互补对称功放的缺点 为了消除交越失真，可分别给两个管子的发射极加为了消除交越失真，可分别给两个管子的发射极加上很小的正偏压，使两个管子在静态时均处于微导通状上很小的正偏压，使两个管子在静态时均处于微导通状态，这就克服了交越失真，但此时放大电路已处于甲乙态，这就克服了交越失真，但此时放大电路已处于甲乙类状态，故称类状态，故称“甲乙类互补对称电路甲乙类互补对称电路”。 RVVD1D2V3L12ui+VCC-VEEu0+-图中：图中：V V3 3称前置极。利用静称前置极。利用静态时在态时

50、在D D1 1、D D2 2上产生的压降上产生的压降为为V V1 1、V V2 2提供适当正偏压。提供适当正偏压。处于微导通状态。（其实，处于微导通状态。（其实，D1D1、D2D2可用一直流电源代替）可用一直流电源代替）处理方法：仍近似用乙类互处理方法：仍近似用乙类互补对称电路的公式求解。补对称电路的公式求解。 克服交越失真的电路克服交越失真的电路V1V2V3V4V1V2RtB1B2B2B1UURTt)(212BE3CE3RRRUU 实际实际电路电路V4RL+VCC+uo V1V2V3 VEER*1R2R3R4V1V2V3R2R1RL+VCC+uo V1V2V3V4V5 VEE+ui R(2)

51、 复合管互补对称放大电路复合管互补对称放大电路 复合管复合管 (达林顿管达林顿管)目的目的:实现管子参数的配对实现管子参数的配对ib1(1+ 1) ib1(1 + 1) (1 + 2) ib1=(1 + 1 + 2+ 1 2) ib1 1 2 rbe= rbe1+(1 + 1) rbe2 2(1+ 1) ib1 1 ib1ibicie( 1 + 2 + 1 2) ib1V1V2V1V2NPN + NPNNPNV1V2PNP + PNPPNPV1V2NPN + PNPNPNV1V2 构成复合管的规则：构成复合管的规则：1) B1为为B，C1或或E1接接B2 ， C2、E2为为C或或E2) 应保证

52、发射结正偏，集电结反偏应保证发射结正偏，集电结反偏3) 复合管类型与第一只管子相同复合管类型与第一只管子相同V1、V3 NPNV2、V4 PNPR3 、R5 穿透电流泄放电阻穿透电流泄放电阻RE1 、RE2 稳定稳定“Q”、过流保护过流保护取值取值0.1 0.5 V5 V7、RP 克服交越失真克服交越失真R4 使使V3、V4输入电阻平衡输入电阻平衡V8 构成前置电压放大构成前置电压放大RB1 引入负反馈，提高稳定性引入负反馈，提高稳定性UE UB8 IB8 IC8 UB3 UE 准互补对称电路准互补对称电路 复合管互补对称电路举例复合管互补对称电路举例RLRPV4 VEE+VCCV5V1V2R

53、2RB1RB2+uo +ui +V6V7V8EUB3R1R5R3IC8RE1RE2R4V3UB8（3）甲乙类单电源互补对称放大电路）甲乙类单电源互补对称放大电路OTL电路电路E电容电容C 的作用：的作用：1）充当）充当VCC / 2电源电源2）耦合交流信号）耦合交流信号 2 CCC/VU 当当 ui = 0 时，时， 2 CCE/VU 当当ui 0时时：V2导通，导通，C放电放电V2的等效电源电压的等效电源电压 0.5VCC当当ui 0时时：V1导通，导通，C充充电电V1的等效电源电压的等效电源电压 + 0.5VCC应用应用OCL有关公式时，要用有关公式时，要用VCC / 2取代取代VCC 。

54、RLRBV4+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo +ui +COCL电路和电路和OTL电路的比较电路的比较OCLOTL 电源电源双电源双电源单电源单电源信号信号交、直流交、直流交流交流频率响应频率响应好好fL取决于输出耦合电容取决于输出耦合电容C电路结构电路结构较简单较简单较复杂较复杂PomaxLCC2Lom22121RVRU LCC2L2om8121RVRU （4）集成功放）集成功放 LM384管脚说明管脚说明:14 - 电源端（电源端（ V cc）3、4、5、7 - 接地端（接地端（ GND）10、11、12 - 接地端（接地端（GND）2、6 - 输入端输入端 （一般（一般2脚

55、接地）脚接地） 8 - 输出端输出端 （经（经500 电容接负载）电容接负载）)12345 678910111213141 - 接旁路电容（接旁路电容（5 ）9、13 - 空脚（空脚（NC）集成功放集成功放 LM384 外部电路典型接法：外部电路典型接法：500 -+ 0.1 2.7 8146215 Vccui8 调节音量调节音量电源滤波电容电源滤波电容外接旁路电容外接旁路电容低通滤波低通滤波,去除高频噪声去除高频噪声输入信号输入信号输出耦合大电容输出耦合大电容功率放大功率放大输出输出 3.5 3.5 多级放大电路多级放大电路一、多级放大电路的组成一、多级放大电路的组成输入级(第一级）：常由共

56、射级或射随器或差分电路完成。中间级：可由共基极、共射级、共集电极电路完成电压放 大过程。输出级（第n级） ：常由功率放大器完成二、多级放大器之间的连接方式二、多级放大器之间的连接方式1、阻容耦合：只完成交流信号的传递与放大。、阻容耦合：只完成交流信号的传递与放大。2、直接耦合、直接耦合: 能完成直流量的传递与放大，也能完能完成直流量的传递与放大，也能完成交流传递与放大。成交流传递与放大。RRRRCR+VccC2E1 E1CC1UiB1E2 E2Uo输入第一级第二级输出这属直接耦合方式直接耦合零漂的影响直接耦合零漂的影响零漂的衡量零漂的衡量 将输出的漂移折合到输入端将输出的漂移折合到输入端 如：如： UO1= 1 V, U02 = 2 V, A1 = 103， A2 =104 。AUUOI 则则： UI1= 1 mV , UI2 = 0.2 mV结论结论: A1零漂严重零漂严重 U = 0. 02V0.42V8.42VA1 = 20A2 = 20A3 = 203 3、变压器耦合、变压器耦合: : 完