计算机电路基础（第三版）课件第5章

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第5章几种常用的放大电路

本章提要

本章先介绍负反馈及其在放大电路中的应用，接着讲解了直流放大电路和功率放大电路。在电子放大电路中普遍引用负反馈。放大电路引入直流负反馈能稳定静态工作点，引入交流负反馈能改善放大电路的性能。2

反馈

将电子电路中输出的电压或电流的一部分或全部，经过一定的元件或网络回送到电路的输入端，让这一回送信号（称反馈信号）与外加输入信号共同参与控制作用，这一过程就称为反馈，这样的元件或网络称作反馈元件或反馈网络，整个电路称为闭环电路。如果反馈信号使加到电路上的净输入信号削弱，则为负反馈。如果反馈信号使加到电路上的净输入信号加强，则为正反馈。负反馈在放大电路中应用普遍，而正反馈主要应用于振荡电路和比较电路中。

3图5-1负反馈放大电路的方框图XiXidXfXo+-基本放大电路反馈网络45.1.3负反馈的四种基本组态与判别根据反馈网络从输出信号中采集电压信号或是电流信号来看，有电压反馈与电流反馈之分。当反馈网络跨接于输出电压两端，反馈信号取自输出电压，这种反馈方式称为电压反馈。当反馈网络串接于输出回路，反馈信号取自输出电流，称这种反馈方式为电流反馈。从反馈网络与基本放大电路输入回路的连接方式看，有串联反馈与并联反馈之分。反馈网络串接于基本放大电路的输入回路时，称为串联反馈。当反馈网络并联接于输入回路时，称为并联反馈。

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因此，在负反馈放大电路中，可得到四种形式（或四种组态）的反馈放大电路，即：①电压串联反馈；②电压并联反馈；③电流串联反馈；④电流并联反馈。6uo图5-2

例5-1题图（电压并联）InIfIbRf+UCCRe(-)V...7RbRe1Re2+UCCRfCb1V1CfRe1RBV2Re2Ce-+---++-uo1UsUfUo图5-3例5-2题图（电压串联负反馈）85.1.4负反馈对放大器性能的影响

1．降低了增益，但可以提高其稳定性

2．加宽通频带

3．减小非线性失真

4．抑制噪声

5．对输入电阻的影响:串联反馈可以提高输入电阻，而并联反馈则会减小输入电阻。

6．对输出电阻的影响:电压负反馈使输出电阻降低。电流负反馈使输出电阻提高。9+UCCRbC1RLC2Rebe++++++---+-ReRLcRbRSIecbrbe·+---

（a）电路图；（b）微变等效电路图5-5射极跟随输出器射极跟随输出器具有特点

:1．电压增益近似等于1.2．输入电阻大.3．输出电阻小.10uiRb1Rb2Rc1Rc2+UCCV2V1uouiRb1Rb2Rc1Re2+UCCV2V1uoRc2

图5-7直接耦合电路图5-8NPN型和PNP型管直接耦合的电路11（a）（b）（c）（d）ib1ic1ic1ic2ie2

2ie1ibicie

1图5-9四种有用的复合管形式12RcRcUCCuouo1uo2ui2ui1RcUCCV1V2+++----+图5-10差动放大电路的基本形式3．差动放大电路的四种输入输出方式：（1）双端输入，双端输出方式（2）双端输入，单端输出方式（3）单端输入、双端输出方式（4）单端输入、单端输出方式130π2π3πωt0ICOQiCiC0π2π3πωt0iCiCuCEuCEQ图5-12功率放大电路的工作状态（a）甲类；（b）乙类；（a）（b）140π2π3πωt0uCEICOQiCiC0π2π3πωt0uCEiCiC图5-12功率放大电路的工作状态（c）甲乙类；（d）丙类（c）（d）15+UCCiC1iC2iLuouiRLV1V2RLuoui+UCCV1V2++-+UCCRLuoui++---UCC-

（a）（b）（c）图5-13由两射极输出器组成的基本OCL电路（a）基本OCL电路；（b）由NPN管组成的射极输出器；（c）由PNP管组成的射极输出器16

图5-15OTL乙类互补对称电路KRL+UCCiC1uouiV1iC2V2C+K+2．OTL乙类互补对称电路OTL乙类互补对称电路如图5-15所示，与图5-13（a）相比，它采用单电源供电，省去了一个负电源，但在射极输出与负载RL之间增加了一个耦合电容C。17

当接上输入信号，在ui为正半周时，V1导通，V2截止，电源+UCC通过V1对电容C充电。由于两晶体管射极连接端K点的电位为UCC/2，电容器C也充电至UCC/2，有电流通过负载RL，在RL上获得正半周的输出电压。如果时间常数RLC足够大（远大于信号的最大周期）则电容两端的电压UC＝UCC/2基本不变。在ui为负半周时，V1截止，V2导通，这时电容C起负电源的作用，即V2的电流不是依靠UCC供给，而是通过电容C的放电来提供，在RL上仍有电流流过，并获得负半周的输出电压。单电源供电的功率放大电路，输出与负载之间的连接，常采用变压器耦合，而这种电路则采用电容C耦合，省去了变压器，故称为无输出变压器（OutputTransformer-Less,缩写为OTL）功率放大电路。18Rc1+UCCiC2uouiV1iC3V2VD1VD2V3RLiL-VCCRe1+UCCiC3uiV1V2V3R1R2Rc1RLiLiC2-UCCR1RC1V4uo

图5-17利用二极管图5-18利用UBE扩大进行偏置的OCL