《汽车电工与电子技术基础》课件项目7：常用放大电路的检测与

汽车电工与电子技术基础多媒体教学课件项目7常用放大电路的检测与调试西安电子科技大学出版社出版情境导入：

汽车工业由机械领域进入自动控制领域，现在正逐渐由自动控制向人工智能发展，自动控制或人工智能的实现都在车辆上安装了大量先进传感器、控制器、执行器。这些传感器获取的信号往往是很微弱的，需要对微弱的电信号进行放大处理，才能获得一定输出功率驱动执行器执行动作。GPS接收到的信号、收音机的音频信号、雷达信号都需要将接收到的微弱信号进行放大以推动执行器工作。所以放大电路的应用十分广泛，是电子电路中最普遍最基本的电路单元。项目描述：

应车主要求，将汽车现有音响系统改装为动感环绕立体声超重低音炮，请完成相关工作：1.根据原车安装音响系统配置，给出改装方案；2.列出配置清单；3.完成安装与调试；4.效果试听。

完成项目，你需要：1.单管共射放大电路的调试与测3.集成运算放大器应用与测量2.功率放大电路的调试与测量基本放大电路功率放大电路多级放大与差动放大电路集成运算放大器知识导航：任务7.1单管共射放大电路的调试与测量7.1.1基本放大电路的组成7.1.2静态工作点的选择

7.1.3电压放大原理与电压放大倍数7.1.4静态工作点的稳定7.1.5放大电路中的负反馈补充：三极管开关电路7.1.1基本放大电路的组成1、放大的概念将微弱的变化信号放大成较大的信号。电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图。uiuoAu77.1.1基本放大电路的组成基本要求是电压放大能力与线性转换能力。C2TuoC1ui输入输出参考点2、共射放大电路构建RBEBRC+UCC7.1.1基本放大电路的组成-++-C2TuoC1ui输入输出RBRC+UCC+UCCEB可以省去几十至几百KΩ几KΩ7.1.1基本放大电路的组成RB+UCCRCC1C2T3、电路中各元件作用为电路提供能量；并保证集电结反偏，发射结正偏。放大元件iC=iB，工作在放大区。集电极负载电阻，将变化的电流转变为变化的电压。基极偏置电阻耦合电容ui输入uo？提问与答疑7.1.2静态工作点的选择

RB+UCCRCC1C2Tui=0时由于电源的存在IB0IC0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ1.静态工作点概念7.1.2静态工作点的选择

RB+UCCRCC1C2TIBQICQUBEQUCEQ(ICQ,UCEQ)(IBQ,UBEQ)147.1.2静态工作点的选择

(IBQ,UBEQ)和(ICQ,UCEQ)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。iCuCEQUCEQICQiBuBEQIBQUBEQUCCUCC/RC7.1.2静态工作点的选择

2、静态工作点的估算法：IBQUBEQRB称为偏置电阻，IBQ称为偏置电流。RB+UCCRCC1C2T7.1.2静态工作点的选择

ICUCE如何调整静态工作点？什么状态最合适？RB+UCCRCC1C2T7.1.2静态工作点的选择

7.1.2静态工作点的选择

调整RB使UCEQ=1/2UCC结论：7.1.2静态工作点的选择

3、静态工作点对信号的影响：（1）静态工作点选择合适合适地静态工作点对电压波形不失真放大7.1.2静态工作点的选择

（2）静态工作点选择过高放大电路的信号出现饱和失真7.1.2静态工作点的选择

（3）静态工作点选择过低放大电路的信号出现截止失真？提问与答疑7.1.3电压放大原理与电压放大倍数iBuBEQiCuCEuiibibicuCE怎么变化？1.交流电压放大原理假设uBE有一微小的变化7.1.3电压放大原理与电压放大倍数iCuCEicucuCE相位如何？uCE与uBE反相！7.1.3电压放大原理与电压放大倍数各点波形RB+UCCRCC1C27.1.3电压放大原理与电压放大倍数结论：共射放大电路具有放大倒相功能2、交流电压放大倍数7.1.3电压放大原理与电压放大倍数RB+UCCRCC1C2uiiBuo对于交流信号直流电源相当于地7.1.3电压放大原理与电压放大倍数RB+UCCRCC1C2uiiBuo结论：空载时电压放大倍数最大负载增加电压放大倍数减小？提问与答疑7.1.4静态工作点的稳定1、分压偏置式放大电路7.1.4静态工作点的稳定基极上偏置电阻基极下偏置电阻发射极电阻发射极旁路电容集电极负载电阻7.1.4静态工作点的稳定ICQ不受温度影响，静态工作点得到基本稳定。7.1.4静态工作点的稳定

因温度升高而引起集电极电流IC升高时，发射极电阻RE上的电压降会使UBE减小，从而自动减小IB以限制IC的增大，工作点得以稳定。所以RE越大，则稳定性能越好。但RE太大会导致VE升高而使输出电压幅值下降。分压偏置式放大电路稳定工作点的实质是：？提问与答疑7.1.5放大电路中的负反馈7.1.5放大电路中的负反馈1.反馈的概念正反馈净输入信号增强净输入信号减弱负反馈反馈：从输出端取出一部分或全部分信号再返回到输入端7.1.5放大电路中的负反馈2.反馈的类型反馈信号是交流还是直流交流反馈与直流反馈净输入信号加强减弱正反馈与负反馈输出端反馈信号的取样电压反馈与电流反馈反馈信号与原信号的连接并联反馈与串联反馈。电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈负反馈电流串联负反馈7.1.5放大电路中的负反馈7.1.5放大电路中的负反馈3.负反馈对放大电路性能的影响（1）提高了放大倍数的稳定性未引入负反馈时开环电压放大倍数引入负反馈之后闭环电压放大倍数引入深度负反馈后（2）减小了非线性失真（3）展宽了通频带（4）改变了输入输出电阻7.1.5放大电路中的负反馈

放大器电压放大倍数下降，输出信号幅值减小，非线性失真得到改善。？提问与答疑三极管开关电路IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A1.三极管的开关状态BECIB=0IE=0IC=0

UCE=UCC截止区。截止相当开关断开IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100ABECIBIEIC最大

UCE≈0饱和相当开关合上饱和区。2.三极管的开关电路当VI=3V深度饱和当VI=0V因发射结零偏（反偏），三极管（可靠）截止3.三极管开关电路的应用电脑控制端继电器电磁阀保护二极管开关断开VT1饱和，VT2截止LED灭开关合上VT1截止，VT2饱和LED亮开关断开VT1饱和，VT2截止VT3饱和，LED亮开关合上VT1截止，VT2饱和VT3截止，LED灭？提问与答疑任务7.2功率放大电路的调试与测量知识导航：7.3功率放大电路7.2.1多级放大器7.2.2差动（分）放大电路7.2.1多级放大器7.2.1多级放大器1.多级放大电路的放大倍数......第1级第2级第N-1级第N级输入级中间级输出级信号源负载总电压放大倍数增益单位分贝（dB）总增益7.2.1多级放大器2.多级放大器的级间耦合(1)阻容耦合该耦合方式最大的优点是级与级之间相互用电容隔离，静态工作点不会相互影响。但对于自动控制系统中缓慢变化的信号或直流信号就不适合。（2）变压器耦合7.2.1多级放大器

这种耦合最大优点是能够进行阻抗、电压与电流的变换。由于变压器的体积大、重量重、成本高，不利用现在大规模集成电路的集成，也不能满足自动控制系统中的缓慢信号或直流放大。淘汰（3）直接耦合7.2.1多级放大器优点：即能满足缓慢信号或直流放大，又有利于大规模集成电路。缺点：产生零点飘移零点飘移：无信号输入，有信号输出原因：主要是温度变化7.2.1多级放大器7.2.1多级放大器3.多级放大电路的应用汽车电气线路搭铁探测器电路？提问与答疑7.2.2差动（分）放大电路7.2.2差动（分）放大电路1.差动放大电路的结构

电路中所有对应元件的参数都是对称的，它们的静态工作点也相同。信号电压与从两管的基极输入，输出电压取自于两管的集电极之间。uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEEREui17.2.2差动（分）放大电路2.差动放大电路抵制零漂的工作原理（1）当输入信号时，由于电路对称，有，，输出电压（2）当温度升高，两管的集电极电流都增大，集电极电位都下降，由于元件参数对称，其变化也是对称的。温度TICIE

≈2ICUEUBEIBIC（3）RE

抑制温度漂移自动稳定RE:强负反馈作用uo+UCCRCT1RBRCT2RBui2-UEEREui1？提问与答疑7.3功率放大电路7.3功率放大电路7.3.1对功率放大电路的要求

功率放大电路作用是获得足够大的功率，它工作在大信号状态。1.在不失真的前提下尽可能获得最大的功率2.效率要高3.功率管要安全7.3功率放大电路7.3.2功率放大电路的种类1.甲类功率放大器特点：静态工作点设置在最佳状态，7.3功率放大电路优点：是无交越失真与开关失真缺点：效率低理想情况下最高效率仅为50%-EC7.3功率放大电路2.乙类功率放大器+EC互补对称推挽电路静态电位为零两管对称OCL电路特点：静态工作点为零7.3功率放大电路-ECEC优点：效率高，最高77.5%缺点：交越失真0t0.6Vt0交越失真IB=07.3功率放大电路3.甲乙类功率放大器特点：静态工作点略大于零，三极管处于微导通状态。优点：效率高，最高77.5%动态范围大，克服了交越失真。7.3功率放大电路7.3.3实用功放电路1.实用OCL电路信号输入差动放大推动放大推挽功放负载7.3功率放大电路7.3.3实用功放电路元件作用音量调节抑制零飘负反馈，改善非线性失真调整功放发射极电位补偿，消除自激自举升压提供静态工作点负反馈补偿7.3功率放大电路2.实用OTL功放电路单电源供电，大电容C做电源用。静态时公共发射极的电位为7.3功率放大电路3.实用BTL电路（桥式推挽电路）解决OCL、OTL功放效率很高但电源利用率不高的问题。导通导通负载相同条件下，输出功率为OTL电路的4倍。在理想情况下效率近似为77.5%。7.3功率放大电路7.3.4集成功率放大电路TDA2822:实用双路音频放大电路BTL功放类型2电源6输入1、3输出音量电路的外围元件少，制作简单且音质好？提问与答疑任务7.3集成运算放大器应用与测量知识导航：7.4.1集成运放的电路结构与特点7.4.2集成运放的信号运算电路7.4.3集成运算放大器在汽车电子电路中的应用7.4.1集成运放的电路结构与特点7.4.1集成运放的电路结构与特点1.集成运放的电路结构实质：采用直接耦合方式的多级放大器尽量减小零点漂移,输入阻抗ri尽可能大。足够大的电压放大倍数主要提高带负载能力，给出足够的输出电流io，输出阻抗ro小。7.4.1集成运放的电路结构与特点2.集成运放的电路符号反相输入端同相输入端反相输入端：输出信号与输入信号相位相反同相