电子技术与应用项目化教程2

项目六

负反馈放大器主讲：赵媛项目6负反馈放大器

任务一反馈的概念和类型

内容：反馈的概念和类型。学习要求：

目的：理解反馈的概念和类型。重点：反馈的概念和类型。难点：反馈的概念和类型。1.反馈的基本概念反馈：将放大电路输出信号（电压或电流）的一部分或全部，通过某种电路（反馈电路）送回到输入回路，从而影响输入信号的过程。不含反馈支路的放大电路称为开环电路；引入反馈支路的放大电路称为闭环电路。反馈到输入回路的信号称为反馈信号。有反馈的放大电路包含两部分：一是基本放大电路A；二是反馈电路（或反馈网络）F。反馈放大电路的组成框图如下图所示。图中，分别用、表示输入信号和输出信号，用表示反馈信号，用表示净输入信号，可得净输入信号：

＝

－2.反馈放大电路的组成＝＝

3.反馈电路基本关系式1）开环放大倍数——未引入反馈的放大倍数

＝＝2）反馈系数——反馈信号与输出信号之比

3）闭环放大倍数——包括反馈在内的整个放大电路的放大倍数

1）正反馈和负反馈根据反馈信号对输入信号作用（性质）的不同，反馈可分为正反馈和负反馈两大类型。反馈信号增强输入信号的叫做正反馈；反馈信号削弱输入信号的叫做负反馈。4.反馈的基本类型2）电压反馈和电流反馈

根据反馈电路从放大电路输出端取样方式的不同，可分为电压反馈和电流反馈两种。反馈信号取自输出电压的，称为电压反馈，如图（a）所示。反馈信号取自输出电流的，称为电流反馈，如图（b）所示。电压反馈和电流反馈示意图3）串联反馈和并联反馈

根据反馈信号与放大电路输入信号连接方式的不同，可分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与放大电路输入信号串联的反馈为串联反馈，其反馈信号以电压形式出现，如图（a）所示。反馈信号与放大电路输入信号并联的反馈为并联反馈，其反馈信号以电流形式出现，如图（b）所示。

串联反馈和并联反馈4）直流反馈、交流反馈和交直流反馈按反馈信号分，如果反馈回来的信号是直流信号，就是直流反馈；如果反馈回来的信号是交流信号，则为交流反馈。直流负反馈多用于稳定静态工作点，交流负反馈用于改善放大电路的性能。此外，如果反馈回来的信号既有交流分量又有直流分量，则同时存在交、直流反馈。5）本级反馈和级间反馈按反馈信号的位置分，如果反馈信号反馈至本级的输入端的，称为本级反馈；如果反馈信号反馈至该级前面某级的输入端的，称为级间反馈。所以，负反馈的基本类型有4种：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。ThankYou!项目六

——反馈的判断方法主讲：赵媛项目6反馈的判断方法

内容：反馈的判断方法。学习要求：

目的：掌握反馈的判断方法。重点：反馈的判断方法。难点：反馈的判断方法。

1.找出反馈元件（或反馈电路）：即确定在放大电路输出和输入回路间起联系作用的元件，如有这样的元件存在，电路中才有反馈存在，否则就不存在反馈。

反馈的判断方法

将输出电压‘短路’，若反馈信号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。2.电压反馈和电流反馈电压反馈：反馈信号的大小与输出电压成比例的反馈称为电压反馈；电压反馈与电流反馈的判断：电流反馈：反馈信号的大小与输出电流成比例的反馈称为电流反馈。电压与电流反馈的简易判断方法一般来说：反馈元件直接接在输出端为电压反馈。反馈元件只要没有直接接到输出端，均为电流反馈。（特别注意：负载不属于放大器，因此不能算作反馈元件。）3.串联反馈和并联反馈

反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极，则为并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为串联反馈。

此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。

此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。

对于运算放大器来说，反馈信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，则为并联反馈；一个加在同相输入端一个加在反相输入端则为串联反馈。

对于三极管来说，反馈信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极，则为并联反馈；一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。4.交流反馈和直流反馈

反馈信号只有交流成分时为交流反馈，反馈信号只有直流成分时为直流反馈，既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈。

5.正反馈和负反馈负反馈——加入反馈后，净输入信号|Xi'|<|Xi|，输出幅度下降，等效增益减小。正反馈——加入反馈后，净输入信号|Xi'|>|Xi|，

输出幅度增加，等效增益提高。

正反馈和负反馈的判断法之一：瞬时极性法瞬时极性是指交流信号某一瞬间的极性，一般要在交流通路里进行。首先假定放大电路输入电压以对地的瞬时极性是正或负，然后按照闭环放大电路中信号的传递方向，依次标出有关各点在同一瞬间对地的极性（用＋或－表示）动画1

正反馈可使输出幅度增加，负反馈则使输出幅度减小。在明确串联反馈和并联反馈后，正反馈和负反馈可用下列规则来判断：反馈信号和输入信号加于输入回路一点（并联反馈）时，瞬时极性相同的为正反馈，瞬时极性相反的是负反馈；

反馈信号和输入信号加于输入回路两个不同点（串联反馈）时，瞬时极性相同的为负反馈，瞬时极性相反的是正反馈。对三极管来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。正反馈和负反馈的判断法之二：

以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对地而言。例题1:试判断下图所示电路的反馈组态。解:根据瞬时极性法，见图中的红色“+”、“-”号，可知经电阻R1加在基极B1上的是直流并联负反馈。因反馈信号与输出电流成比例，故又为电流反馈。结论：是直流电流并联负反馈。

经Rf加在E1上是交流负反馈。反馈信号和输入信号加在T1两个输入电极，故为串联反馈。结论：交流电压串联负反馈。例题2:试判断图中所示电路的反馈组态

解:根据瞬时极性法，见图中的红色+-

号，可知是负反馈。因反馈信号和输入信号加在运放A1的两个输入端，故为串联反馈。

因反馈信号与输出电压成比例，故为电压反馈。结论：交直流串联电压负反馈。ThankYou!项目六

—反馈的判断方法的应用主讲：赵媛项目6反馈的判断方法应用

内容：反馈的判断方法在实际电路中的应用。学习要求：

目的：掌握反馈的判断方法。重点：反馈的判断方法。难点：反馈的判断方法。例1:判断图示电路中RE1、RE2的负反馈作用。RE2对交流不起作用，RE1对交、直流均起作用电流串联负反馈RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuoui++–思考+例2：判断Rf是否负反馈，若是，判断反馈的类型。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf电压串联负反馈（交流反馈）－－

+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C2+UCCuoui+–T2Rf

若Rf与T２发射极相接如图所示，引入的是何种类型的反馈？T1

－－－－电流串联正反馈动画1例3：判断图示电路Rf的反馈类型。电流并联负反馈（交、直流反馈）－－+－uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC––++ThankYou!项目六

—负反馈对放大电路的影响主讲：赵媛项目6负反馈对放大电路的影响

内容：负反馈对放大电路的影响。学习要求：

目的：理解负反馈对放大电路的影响。重点：负反馈对放大电路的影响。难点：负反馈对放大电路的影响。

由于反馈电压的存在，使真正加到晶体管发射结的净输入电压下降，所以输出电压也下降，包含反馈回路后的电压放大倍数必然减小。反馈电压越大，电压放大倍数减小得越多。负反馈对放大电路性能的影响1）降低放大倍数反馈深度2）稳定放大倍数引入负反馈后，闭环放大倍数的相对变化率为开环放大倍数相对变化率的1+AF分之一，因1+AF>1，所以即闭环放大倍数的稳定性优于开环放大倍数。负反馈越深，放大倍数越稳定。在深度负反馈条件下，即1+AF>>1时，有：表明深度负反馈时的闭环放大倍数仅取决于反馈系数F，而与开环放大倍数A无关。通常反馈网络仅由电阻构成，反馈系数F十分稳定。所以，闭环放大倍数必然是相当稳定的，诸如温度变化、参数改变、电源电压波动等明显影响开环放大倍数的因素，都不会对闭环放大倍数产生多大影响。3）减小非线性失真无负反馈时放大电路产生的失真现象。

引入负反馈后，失真的信号经反馈网络又送回到输入端，与输入信号反相叠加，使净输入产生相反的失真，从而弥补了放大电路本身的非线性失真，使输出信号比较接近于正弦波。同时，负反馈还对反馈环内的噪声和干扰有抑制作用。4）展宽通频带因为放大电路在中频段的开环放大倍数A较高，反馈信号也较大，因而净输入信号降低得较多，闭环放大倍数Af也随之降低较多；而在低频段和高频段，A较低，反馈信号较小，因而净输入信号降低得较小，闭环放大倍数Af也降低较小。这样使放大倍数在比较宽的频段上趋于稳定，即展宽了通频带。5）改变输入电阻串联负反馈：由于反馈网络和输入回路串联，总输入电阻为基本放大电路本身的输入电阻与反馈网络的等效电阻两部分串联相加，故可使放大电路的输入电阻增大。5）改变输入电阻并联负反馈：由于反馈网络和输入回路并联，总输入电阻为基本放大电路本身的输入电阻与反馈网络的等效电阻两部分并联，故可使放大电路的输入电阻减小。6）改变输出电阻电压负反馈：由于反馈信号正比于输出电压，反馈的作用是使输出电压趋于稳定，使其受负载变动的影响减小，即使放大电路的输出特性接近理想电压源特性，故而使输出电阻减小。6）改变输出电阻电流负反馈：由于反馈信号正比于输出电流，反馈的作用是使输出电流趋于稳定，使其受负载变动的影响减小，即使放大电路的输出特性接近理想电流源特性，故而使输出电阻增大。ThankYou!项目六

—负反馈在实际工程中的计算

主讲：赵媛项目6负反馈在实际工程中的计算

内容：负反馈在实际工程中的计算

。学习要求：

目的：了解负反馈在实际工程中的计算方法

。重点：负反馈在实际工程中的计算方法

。难点：负反馈放大电路计算。1.深度负反馈放大电路的分析计算若>>1,则有,此时的电路的闭环放大倍数仅取决于反馈系数，我们将这种状态称为深度负反馈。

说明在深度负反馈条件下，由于，则有，即净输入量近似为零。对于串联负反馈，在深度负反馈的条件下有Uf=Ui，将之称为“虚短”，对于并联负反馈，在深度负反馈的条件下有：If=Ii，将之称为“虚断”。

【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电流串联负反馈。（2）电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电压并联负反馈。（2）电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为【例】电路如图所示，试求该电路在深度负反馈时的闭环电压放大倍数。解：（1）根据电路组态判别方法，可判断给电路为电压串联负反馈。（2）输出电压Uo经RF和RE1分压：则有电路的反馈系数F为（3）在深度负反馈条件下，闭环放大倍数AUF为ThankYou!项目六

—负反馈在实际工程中的应用

主讲：赵媛项目6负反馈在实际工程中的应用

内容：负反馈在实际工程中的应用

。学习要求：

目的：了解负反馈在实际工程中的应用

。重点：负反馈在实际工程中的应用

。难点：负反馈放大电路计算。

1.工程应用中如何引入负反馈放大电路引入负反馈以后，可以改善放大器多方面的性能，而且反馈组态不同，引起的影响不同。所以引入反馈时，应根据不同的目的，不同的要求，引入合适的负反馈组态。

在实际使用时，引入负反馈的一般原则为（1）为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了改善电路的动态性能，应引入交流负反馈。

（2）根据信号源的性质引入串联负反馈或者并联负反馈的目的是为了充分利用信号源或提高信号源的利用率。当信号源为恒压源或内阻较小的电压源时，为增大放大电路的输入电阻，以减小信号源的输出电流和内阻上的压降，应引入串联负反馈。当信号源为恒流源或内阻较大的电压源时，为减小电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈。

（4）在需要进行信号变换时，选择合适的组态。若将电流信号转换成电压信号，应引入电压并联负反馈；若将电压信号转换成电流信号，应引入电流串联负反馈；若将电流信号转换成与之成比例的电流信号，应引入电流并联负反馈；若将电压信号转换成与之成比例的电压信号，应引入电压串联负反馈。

（3）根据负载对放大电路输出量的要求，即负载对其信号源的要求，决定引入电压负反馈或电流负反馈。当负载需要稳定的电压信号时，应引入电压负反馈；当负载需要稳定的电流信号时，应引入电流负反馈。（1）根据需求确定应引入何种组态的负反馈。（2）根据反馈信号的取样方式（电压反馈或电流反馈）确定反馈信号应由输出回路的哪一点引出。（3）根据反馈信号与输入信号的叠加方式（串联反馈或并联反馈）确定反馈信号应馈送到输入回路的哪一点。（4）要注意保证反馈极性是负反馈。2.在放大电路中引入适当的负反馈的一般方法为例：在下图示电路中要实现以下功能，根据电路判别应分别引入那种反馈。（1）提高从第I级端看进去的输入电阻。（2）输出端接上负载电阻后，输出电压保持不变。解：（1）提高从第I级端看进去的输入电阻，即为增大放大电路的输入电阻，所以应引入串联负反馈。（2）输出端接上负载电阻后，输出电压保持不变。即当负载需要稳定的电压，应引入电压负反馈。所以该电路应该引入电压串联负反馈，也就是将电路中的②和③、④和⑥即可构成电压串联负反馈电路。课后作业：放大电路如图所示，以RF为反馈支路，可以构成何种组态的反馈，并对其进行判别。ThankYou!项目七—集成运算放大器——直接耦合放大器与应用主讲：赵媛项目7直接耦合放大器与应用

内容：直接耦合放大器存在的两个问题与解决方法。

学习要求：

目的：了解直接耦合放大器存在的两个问题，掌握其解决方法。重点：直接耦合放大器两个问题的解决方法。难点：直接耦合放大器两个问题的解决方法。直接耦合放大电路优点：能放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号；且由于没有耦合电容，故非常适宜于大规模集成。缺点：各级静态工作点互相影响；且存在零点漂移问题。直接耦合放大电路两个特殊问题1.前后级的电位影响由于VC1=VBE2=0.7V，使VT1的工作在接近于饱和状态，限制了输出的动态范围。因此，要想使直接耦合放大器能正常工作，必须解决前后级直流电位的影响。

常常使用的方法是在VT2的发射极接一个电阻RE2

，在实际使用中，为了减小RE2对放大倍数的影响，常采用稳压管或二极管取代电阻RE2。

（1）电位移动直接耦合放大电路（1）电位移动直接耦合放大电路VC1=VB2

VC2=VB2+VCB2＞VB2（VC1

）这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级数较少的电路。前后级的直接耦合

（2）NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路

级间采用NPN管和PNP管搭配的方式，如图所示。由于NPN管集电极电位高于基极电位，PNP管集电极电位低于基极电位，它们的组合使用可避免集电极电位的逐级升高。NPN和PNP管组合2.零点漂移零点漂移

是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。零点漂移产生原因产生零点漂移的原因很多，主要有3个方面：一是电源电压的波动；二是电路元件的老化；三是半导体器件随温度变化而产生变化。实践证明，温度变化是产生零点漂移的主要原因，也是最难克服的因素，这是由于半导体器件的导电性对温度非常敏感，而温度又很难维持恒定造成的，所以往往把零点漂移也称为“温漂”。

抑制零点漂移的措施

抑制零点漂移常用的措施有以下几种：第一，引入直流负反馈以稳定Q点来减小零点漂移；第二，利用热敏元件补偿放大管的零漂；第三，将两个参数对称的单管放大电路接成差分放大电路结构形式，使输出端的零点漂移互相抵消，在直接耦合放大电路中，差分放大电路是最有效地抑制零点漂移方法。ThankYou!项目七—集成运算放大器——差分放大器主讲：赵媛项目7差分放大器

内容：差分放大器的构成与应用原理。

学习要求：

目的：了解差分放大器的构成，掌握其应用原理。重点：差分放大器的构成和应用原理。难点：差分放大器的构成和应用原理。1.

差动放大电路的结构

抑制零漂最有效的方法是输入级采用差动放大电路。差动放大电路在发射极电阻RE的作用：是为了提高整个电路以及单管放大电路对共模信号的抑制能力。负电源UEE的作用：是为了补偿RE上的直流压降，使发射极基本保持零电位。差分放大电路的

输入和输出方式

差分放大电路一般有两个输入端：

同相输入端，

反相输入端。

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C2。

从C1

和C2输出称为双端输出，仅从集电极C1或C2

对地输出称为单端输出。

根据规定的正方向，在一个输入端加上一定极性的信号，如果所得到的输出信号极性与其相同，则该输入端称为同相输入端。

反之，如果所得到的输出信号的极性与其相反，则该输入端称为反相输入端。

信号的输入方式：若信号同时加到同相输入端和反相输入端，称为双端输入；若信号仅从一个输入端对地加入，称为单端输入。静态时：uil=ui2＝0，此时由负电源UEE通过电阻RE和两管发射极提供两管的基极电流。由于电路的对称性，两管的集电极电流相等，集电极电位也相等，即：IC1=IC2UC1=UC2输出电压：uo＝UC1－UC2=01）抑制零点漂移的原理2.

差动放大电路的工作原理温度变化时：

两管的集电极电流都会增大，集电极电位都会下降。由于电路是对称的，所以两管的变化量相等。即：

ΔIC1=ΔIC2

ΔUC1=ΔUC2输出电压：uo＝(UC1+ΔUC1)－(UC2+ΔUC2)=0即消除了零点漂移。2）信号输入共模信号：两输入端加的信号大小相等、极性相同。共模电压放大倍数：说明电路对共模信号无放大作用，即完全抑制了共模信号。实际上，差动放大电路对零点漂移的抑制就是该电路抑制共模信号的一个特例。所以差动放大电路对共模信号抑制能力的大小，也就是反映了它对零点漂移的抑制能力。（1）共模输入因两侧电路对称，放大倍数相等，则：差模信号：两输入端加的信号大小相等、极性相反。差模电压放大倍数：可见差模电压放大倍数等于单管放大电路的电压放大倍数。差动放大电路用多一倍的元件为代价，换来了对零漂的抑制能力。（2）差模输入共模抑制比越大，表示电路放大差模信号和抑制共模信号的能力越强。在一般情况下，电路不可能绝对对称，Ac≠0。为了全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力，引入共模抑制比，以KCMR表示。共模抑制比定义为Ad与Ac之比的绝对值，即：或用对数形式表示：(动画6-2)ThankYou!项目七—集成运算放大器——集成运放的种类、选择和使用（第3讲）主讲：赵媛项目7集成运放的种类、选择和使用

（第3讲）

内容：集成运放的种类、选择和使用

。

学习要求：

目的：了解集成运放的种类，并会选择和使用

。重点：集成运放的种类、选择和使用

。难点：集成运放的选择和使用

。1.集成运算放大器的概述

运算放大器是一个多级的直接耦合的高增益的放大电路。因为最早应用于数值的运算，所以称为运算放大电器。所谓集成运算放大器是指利用集成工艺，将构成运算放大器的元器件（半导体、电阻、电容等）以及电路的连接导线都集成在同一块半导体硅片上，并封装成一个整体的电子器件。简称为集成运放。随着集成技术的发展，目前集成运放的应用早已远远超越了信数值运算的范围，广泛应用于信号的处理、自动控制，电子测量等领域。

IntegretedCircuites即集成电路，英文缩写为IC。

ＩＣ的特点是，体积小，重量轻，寿命长，可靠性高，性能好，成本低，便于大规模生产。常见的集成电路的如图所示。1）集成电路简介

（1）按功能、结构可分为模拟集成电路、数字集成电路。模拟集成电路又称线性电路，用来产生、放大和处理各种模拟信号，其输入信号和输出信号成比例关系。数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号。（2）按集成度高低分为：小规模SSI、中规模MSI、大规模LSI及超大规模VLSI。（3）按导电类型可分为双极型和单极型集成电路两类。（4）按用途分类可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。2）集成电路的分类

不论是哪种集成电路的外壳封装上都有供识别管脚排序定位（或称第一脚）的标记。对于一般的ＳＩＰ（单列直插式）、ＤＩＰ（双列直插式）的集成电路管脚的识别方式是，将ＩＣ正面的字母、型号对着自己，使定位标记朝左下方，则处于最左下方的管脚是第１脚，再按逆时针方向依次数管脚，便是第２脚、第３脚等等。

3）集成电路的管脚识别

标记2.集成运放的主要参数

（1）输入失调电压UIO输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压表征电路输入部分不对称的程度，运放性对称性能越好，UIO越小。（2）输入失调电压的温漂TCVOS又叫温度系数输，是指在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间。（3）输入失调电流IIO输入失调电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端偏置电流的差值。运放性对称性能越好，IIO越小。输入失调电流越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。1）直流参数（4）输入失调电流的温漂TCIOS是指在给定的温度范围内，输入失调电流的变化与温度变化的比值。（5）输入偏置电流IIB输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。一般为微安数量级，IIB越小越好。（6）开环电压放大倍数AuO

开环电压放大倍数定义为电路开环情况下，输出电压与输入差模电压之比。由于大多数运放的差模开环直流电压放大别墅一般在数万倍或更多，用数值直接表示不方便比较，所以一般采用分贝方式记录和比较。一般运放的开环直流电压增益在80~120dB之间。（7）最大共模输入电压Uicmax最大共模输入电压定义为，当运放工作于线性区时，在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。（8）最大差模输入电压Uidmax最大差模输入电压定义为，运放两输入端允许加的最大输入电压差。（9）共模抑制比KCMR电路开环情况下，差模放大倍数Ad与共模放大倍数AC之比。KCMR越大，运放性能越好。一般在80dB以上。（10）输出电压峰值UOPP输出峰-峰值电压定义为，当运放工作于线性区时，在指定的负载下，运放在当前大电源电压供电时，运放能够输出的最大电压幅度。需要注意的是，运放的输出峰-峰值电压与负载有关，负载不同，输出峰-峰值电压也不同（1）开环带宽开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。（2）转换速率SR运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。表示运放能跟踪输入信号变化快慢的程度，单位是V/us。2）交流参数（3）开环输入阻抗ri指电路开环情况下，差模输入电压与输入电流之比。ri越大，运放性能越好。一般在几百千欧至几兆欧。（4）开环输出阻抗ro电路开环情况下，输出电压与输出电流之比。ro越小，运放性能越好。一般在几百欧左右。（5）建立时间建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间3.集成运放的种类、选择和使用

（1）按制作工艺分类按照制造工艺，集成运放分为双极型、COMS型和BiFET型（混合型）三种。1）集成运放的种类（2）按照工作原理分类电压放大型、电流放大型、跨导型、互阻型。（3）按照性能指标分类高输入阻抗型、低漂移型、高速型、低功耗型、高压型。

选择运放时尽量选择通用运放，而且是市场上销售最多的品种，只有这样才能降低成本，保证货源。只要满足要求，就不选择特殊运放。

使用集成运放首先要会辨认封装方式，目前常用的封装是双列直插型和扁平型；学会辨认管脚，不同公司的产品管脚排列是不同的，需要查阅手册，确认各个管脚的功能；一定清楚运放的电源电压、输入电阻、输出电阻、输出电流等参数；集成运放单电源使用时，要注意输入端是否需要增加直流偏置，以便能放大正负两个方向的输入信号；设计集成运放电路时，应该考虑是否增加调零电路、输入保护电路、输出保护电路。

2）

选择和使用

ThankYou!项目七——集成运放的应用主讲：赵媛项目7集成运放的应用

内容：集成运放的组成、符号和应用特点。

学习要求：

目的：了解集成运放的组成、符号，掌握其应用特点。重点：集成运放的应用特点。难点：集成运放的应用特点。1.集成运算放大器组成

集成运算放大器是一个高增益直接耦合放大电路，它的方框图如图所示。运放内部结构

1.输入级要使用高性能的差分放大电路，它必须对共模信号有很强的抑制力，而且采用双端输入双端输出的形式。

4.偏置电流源可提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电流，以稳定工作点。3.互补输出级由PNP和NPN两种极性三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅功率放大器。

2.中间放大级要提供高的电压增益，以保证运放的运算精度。中间级的电路形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。输入级中间级输出级运放内部电路举例反相输入端同相输入端输出端+UCC

ui-UEEuoT3T4T5T1T2IS123++

运算放大器的符号中有三个引线端，两个输入端，一个输出端。一个称为同相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相同，用符号‘+’或‘IN+’表示；另一个称为反相输入端，即该端输入信号变化的极性与输出端相异，用符号“-”

或“IN-”

表示。输出端一般画在输入端的另一侧，在符号边框内标有‘+’号。实际的运算放大器通常必须有正、负电源端，有的品种还有补偿端和调零端。

2.运算放大器的符号运算放大器外形图3.理想集成运算放大器

满足下列条件的运算放大器称为理想集成运算放大器。

（1）开环差模电压放大倍数Aud→∞，

实际上Avd≥80dB即可。（2）差模输入电阻Rid→∞，实际上Rid比输入端外电路的电阻大2～3个量级即可。

（3）输出电阻RO→0，实际上Ro比输入端外电路的电阻小1～2个量级即可。

（4）共模抑制比→∞。（5）输入偏置电流为0。（6）失调电压、失调电流及温漂为0。实际上在做一般原理性分析时，产品运算放大器都可以视为理想的。只要实际的运用条件不使运算放大器的某个技术指标明显下降即可。4.集成运算放大器的电压传输特性

1）电压传输特性

集成运算放大器的电压传输特性曲线2）集成运算放大器的线性应用

集成运算放大器工作在线性区的必要条件是引入深度负反馈。当集成运算放大器工作在线性区时，输出电压在有限值之间变化，而集成运算放大器的Aud→∞，则uid＝uod/Aud≈0，由uid

＝u+－u

－，得u+≈u

－，此式说明，同相端和反相端电压几乎相等，称为虚假短路，简称“虚短”。由集成运算放大器的输入电阻rid→∞，得i+≈i-≈0。此式说明，流入集成运算放大器同相端和反相端的电流几乎为0，称为虚假断路，简称“虚断”。（动画8-2）3）集成运算放大器的非线性应用非线性区—集成运放工作在开环状态或外接正反馈时。

在非线性工作区，集成运放的输入信号超出了线性放大的范围，输出电压不再随输入电压线性变化，而将处于饱和状态，输出电压为正向饱和压降+Uom(正向最大输出电压)或负向饱和负向压降-Uom(负向最大输出电压)。集成运算放大器处于非线性工作状态时，有两个重要的特点：输出电压只有两种状态，不是正向饱和电压+Uom，就是负向饱和电压-Uom。即有：当同相端电压大于反相端电压，也就是uP＞uN时，uo=+Uom；当同相端电压小于反相端电压，也就是uP＜uN时，uo=-Uom；当同相端电压等于反相端电压，也就是uP=uN时，输出电压发生跳转，从+Uom跳到-Uom或从+Uom跳到-Uom。

(2)由于集成运放的输入电阻Rid≈∞，工作在非线性区的集成运放的净输入电流仍然近似为0，即IP=IN≈0，因此“虚断”的概念仍然成立。而在非线性区，集成运放工作在开环状态或外接正反馈时，所以“虚短”不再适用。可见工作在非线性区的集成运放只有两种输出状态+Uom

或-Uom，分别将这两种状态称为输出高电平与输出低电平。

ThankYou!项目七——集成运放反相比例运算电路主讲：赵媛项目7集成运放反相比例运算电路

内容：集成运放反相比例运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：了解集成运放反相比例运算电路构成，掌握其特性。重点：集成运放反相比例运算电路特性

。难点：集成运放反相比例运算电路特性

。反相比例运算电路1、电路结构图中，R1为输入端电阻，RF为反馈电阻：深度电压负反馈，Rp称为平衡电阻，通常取，以保证其输入端的电阻平衡，从而提高差动电路的对称性。反相比例运算电路2、电路分析U+≈U－，Ii+≈Ii－≈0，即流过Rp的电流为0。U+≈0，则U+≈U－≈0说明反相端虽然没有直接接地，但其电位为地电位，相当于接地，是“虚假接地”，简称“虚地”。反相比例运算电路2、电路分析由上可知该电路的特点是：(1)该电路是一个深度的电压并联负反馈电路。(2)在理想情况下，反相输入端为“虚地”。这是反相输入运放的共同特点。(3)电压放大倍数即输出电压与输入电压成正比，但相位相反。也就是说，电路实现了反相比例运算。反相输入比例运算电路ThankYou!项目七——同相比例运算电路主讲：赵媛项目7同相比例运算电路

内容：同相比例运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：同相比例运算电路构成，掌握其特点。重点：同相比例运算电路构成和特点

。难点：同相比例运算电路构成和特点

。同相输入比例运算电路

电压跟随器

同相比例运算电路具有如下特点：（1）同相比例运算电路是一个深度的电压串联负反馈电路。（2）不存在“虚地”现象。（3）输出电压与输入电压成正比，且二者相位相同。实现了同相比例运算。同相输入比例运算电路例在图示电路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，R2=100kΩ，R3=200kΩ，ui=1V，求输出电压uo。ThankYou!项目七——集成运放反相输入加法运算电路

主讲：赵媛项目7集成运放反相输入加法运算电路

内容：集成运放反相输入加法运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：了解集成运放反相输入加法运算电路构成，掌握其特点。重点：集成运放反相输入加法运算电路特点

。难点：集成运放反相输入加法运算电路特点

。反相加法运算电路1.电路结构图中，R1和R2为输入端电阻，RF为反馈电阻：深度电压负反馈，Rp称为平衡电阻，通常取，以保证其输入端的电阻平衡，从而提高差动电路的对称性。反相加法运算电路2.电路分析U+≈U－，Ii+≈Ii－≈0，即流过Rp的电流为0。U+≈0，则U+≈U－≈0说明反相端虽然没有直接接地，但其电位为地电位，相当于接地，是“虚假接地”，简称“虚地”。反相加法运算电路2.电路分析反相输入加法运算电路由上可知该电路的特点是：(1)该电路是一个深度的电压并联负反馈电路；(2)在理想情况下，反相输入端为“虚地”。这是反相输入运放的共同特点。(3)输出与输入的关系：即输出电压与输入电压成加法运算，但相位相反。也就是说，电路实现了反相输入加法运算。反相输入加法运算电路ThankYou!项目七——集成运放加减运算电路

（第6讲）主讲：赵媛项目7集成运放加减运算电路

（第6讲）

内容：集成运放加减运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：了解集成运放加减运算电路构成，掌握其特点。重点：集成运放加减运算电路构成和特点

。难点：集成运放加减运算电路构成和特点

。加法运算电路反相输入加法运算电路反相输入加法运算电路加法运算电路同相输入加法运算电路同相输入加法运算电路如图所示。两个输入信号Ui1、Ui2均加至运放的同相输入端，RF引入了深度电压串联负反馈。同相输入加法运算电路设Ui1单独作用，由图可求得此时同相端电压UP为根据叠加定理有，当Ui1单独作用时，电路图如图所示，它就是一个同相比例运算电路。同相输入加法运算电路当Ui2单独作用时，电路图如图所示，它就是一个同相比例运算电路，不同之处在于此电路的同相端电压UP有所变化。设Ui2单独作用，可求得同相端电压为同相输入加法运算电路运用叠加原理，同相端总的输入电压为为了方便起见，常常取R1=R2，Rf=R1，则有Uo==同相加法运算电路各电阻值的选取必须要考虑平衡条件，当需要调整某一电阻时，必须同时改变其它电阻，以保证输入端的平衡。故电路的调试比较麻烦。减法运算电路例：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解：电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成。例：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解：电路由第一级的同相比例运算电路和第二级的减法运算电路级联而成。例试用两级运算放大器设计一个加减运算电路，实现以下运算关系：解

由题中给出的运算关系可知ui3与uo反相，而ui1和ui2与uo同相，故可用反相加法运算电路将ui1和ui2相加后，其和再与ui3反相相加，从而可使ui3反相一次，而ui1和ui2反相两次。根据以上分析，可画出实现加减运算的电路图，如图所示。由图可得：课堂练习：求图示电路中uo与ui的关系。课堂练习：求图示电路中uo与ui的关系。课堂练习：试用集成运放实现以下运算关系：uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3。课后作业：求图示电路中uo与ui的关系。ThankYou!项目七——集成运放减法运算电路

主讲：赵媛项目7集成运放减法运算电路

内容：集成运放减法运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：了解集成运放减法运算电路构成，掌握其特点。重点：集成运放减法运算电路构成和特点

。难点：集成运放减法运算电路构成和特点

。减法运算电路1.电路结构2.电路分析ThankYou!项目七——集成运放微积分运算电路

（第7讲）主讲：赵媛项目7集成运放微积分运算电路

（第7讲）

内容：集成运放微积分运算电路构成和特点

。

学习要求：

目的：了解集成运放微积分运算电路构成，掌握其特点。重点：集成运放微积分运算电路构成和特点

。难点：集成运放微积分运算电路构成和特点

。积分和微分运算电路1、积分运算电路积分电路波形积分电路用于方波－三角波转换2、微分运算电路ThankYou!项目七——单门限电压比较器主讲：赵媛项目7单门限电压比较器

内容：单门限电压比较器的构成、特点和性能

。

学习要求：

目的：了解单门限电压比较器的构成，掌握其特点和性能。重点：单门限电压比较器的特点和性能。难点：单门限电压比较器的特点和性能。电压比较器电压比较器用来比较输入信号与参考电压（往往取固定不变的电压）的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的大小和极性。常常应用在数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变换等场合。常用的电压比较器类型有：单门限电压比较器和滞回电压比较器等电压比较器运算放大器处在开环状态，由于电压放大倍数极高，因而输入端之间只要有微小电压，运算放大器便进入非线性工作区域，输出电压uo达到最大值UOM。1、单门限电压比较器电压比较器广泛应用在模-数接口、电平检测及波形变换等领域。如图所示为用过零比较器把正弦波变换为矩形波的例子。基准电压UR=0时，输入电压ui与零电位比较，称为过零比较器。输出端接稳压管限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则ui>UR时，稳压管正向导通，uo=0；ui<UR时，稳压管反向击穿，uo=UZ时。输出端接双向稳压管进行双向限幅。设稳压管的稳定电压为UZ，忽略正向导通电压，则ui>UR时，稳压管正向导通，uo=－UZ；ui<UR时，稳压管反向击穿，uo=＋UZ时。ThankYou!项目七——滞回电压比较器

主讲：赵媛项目7滞回电压比较器

内容：滞回电压比较器的构成、特点和性能

。

学习要求：

目的：了解滞回电压比较器的构成，掌握其特点和性能。重点：滞回电压比较器的特点和性能。难点：滞回电压比较器的特点和性能。2、滞回电压比较器设比较器初始状态uo=+UOM，此时同相输入端的电压为：1）结构2）分析当ui由低向高变化直至ui>uTH1时，比较器的输出电压uo由＋UOM跳变至－UOM，此时同相输入端的电压为：uH1称为上门限电压，uH2称为下门限电压，两者的差值称为回差电压，用ΔUTH表示，即：与简单比较器相比，滞回比较器具有以下两个优点：（1）引入正反馈后能加速输出电压的转变过程，改善输出电压在跳变时的波形。（2）提高了电路的抗干扰能力。由于回差电压的存在，输出电压uo一旦转变为＋UOM或－UOM后，运算放大器同相输入端的电压u+随即自动变化，因此，输入电压ui必须有较大的反向变化才能使输出电压uo转变。【例】如图所示电路，已知集成运放输出的正、负向饱和电压为±9V，R1=10kΩ，R2=10kΩ，RF=20kΩ，UR=９V。(1)求出回差电压ΔUTH；请根据输入电压波形，

画出输出电压波形。解：输出电压正向饱和时，求得上限门限电压UTH1为输出电压负向饱和时，求得下限门限电压UTH2为回差电压为ΔUTH=UTH1-UTH2=9-3＝6V根据已知输入电压波形，画出输出电压波形如下图所示的矩形波。ThankYou!项目七——集成运放运算电路应用主讲：赵媛项目7集成运放运算电路应用

内容：集成运放运算电路的应用。

学习要求：

目的：掌握集成运放运算电路应用方法。重点：集成运放运算电路的应用。难点：集成运放运算电路的应用。例1：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解：电路由第一级的反相器和第二级的加法运算电路级联而成。例2：求图示电路中uo与ui1、ui2的关系。解：电路由第一级的同相比例运算电路和第二级的减法运算电路级联而成。例

3:试用两级运算放大器设计一个加减运算电路，实现以下运算关系：解

由题中给出的运算关系可知ui3与uo反相，而ui1和ui2与uo同相，故可用反相加法运算电路将ui1和ui2相加后，其和再与ui3反相相加，从而可使ui3反相一次，而ui1和ui2反相两次。课堂练习1：求图示电路中uo与ui的关系。课堂练习2：试用集成运放实现以下运算关系：uo=2Ui1-5Ui2+3Ui3。ThankYou!项目八——自激振荡条件主讲：赵媛项目8自激振荡条件

内容：信号发生器的起振过程和自激振荡条件。学习要求：

目的：了解信号发生器的起振过程，掌握其自激振荡条件。重点：信号发生器的自激振荡条件。难点：信号发生器的自激振荡条件。起振过程：在无输入信号（xi=0）时，电路中的噪扰电压（如元件的热噪声、电路参数波动引起的电压、电流的变化、电源接通时引起的瞬变过程等）使放大器产生瞬间输出x'o，经反馈网络反馈到输入端，得到瞬间输入xd，再经基本放大器放大，又在输出端产生新的输出信号x'o，如此反复。在无反馈或负反馈情况下，输出x'o会逐渐减小，直到消失。但在正反馈情况下，x'o会很快增大，最后由于饱和等原因输出稳定在xo，并靠反馈永久保持下去。自激振荡条件起振时必须满足：AF>1。ThankYou!项目八——非正弦波信号发生器主讲：赵媛项目8非正弦波信号发生器

内容：非正弦波信号发生器的结构与分析。学习要求：

目的：了解非正弦信号发生器的结构，掌握其分析方法。重点：非正弦信号发生器的结构与分析。难点：非正弦信号发生器的结构与分析。非正弦波发生电路1.方波发生电路电路组成：由滞回比较器和RC充放电回路两部分组成，图中VDZ是双向稳压管，起限制输出电压幅值的作用，R3是VDZ的限流电阻。电路工作原理：设t=0时电容上电压uC=0，滞回比较器的输出电压uo=+UOM，则集成运放同相输入端的电位为：此时输出电压uo通过电阻R向电容C充电，使电容两端的电压uC按指数规律上升。由于电容C接在集成运放的反向输入端，所以，只要uC<uH1

，比较器的输出电压uo仍维持UZ。一旦uC上升至uC>uH1

，uo即由＋UZ跳变至－UZ，于是集成运放同相输入端的电位立即变为：输出电压uo变为－UZ后，电容C通过电阻R放电，使电容两端的电压uC按指数规律下降。uC下降到零后，电容C反方向充电。直至时uC<uH2，比较器的输出电压uo又立即由－UZ跳变至＋UZ。如此周而复始，便在输出端得到方波电压，而电容两端则得到三角波电压。2.三角波发生电路电路组成：在滞回比较器的输出端再接了一个积分电路组成，滞回比较器中的R1没有直接接地，而是接到了积分电路的输出端。电路工作原理：由于虚断，运放A1反相输入端的电位为零，而同相输入端的电位uH同时与滞回比较器的输出电压uo1和积分电路的输出电压uo有关，根据叠加定理，可得：设t=0时滞回比较器的输出电压uo1=－UZ，积分电路的输出电压uo=0，根据上式可知此时uH<0。此后uo将随时间按线性规律上升，uH也随时间按线性规律上升，当上升到uH=0时，uo1即由－UZ跳变至＋UZ，同时uH也跳变为一个正值。在此之后，uo将随时间按线性规律下降，使uH也随时间按线性规律下降。当下降到uH=0时，uo1又由＋UZ跳变至－UZ，同时uH也跳变为一个负值。然后重复以上过程，于是在滞回比较器的输出端得到的电压uo1为方波，而在积分电路的输出端则得到的电压uo为三角波，其中三角波电压uo的幅度为：ThankYou!项目八——正弦波信号发生器主讲：赵媛项目8正弦波信号发生器

内容：正弦波信号发生器的结构与分析。学习要求：

目的：了解正弦波信号发生器的结构，掌握其分析方法。重点：正弦波信号发生器的结构与分析。难点：正弦波信号发生器的结构与分析。正弦波振荡器的基本组成部分：①基本放大电路②正反馈网络③选频网络正弦波振荡器的分类：①RC正弦波振荡器②LC正弦波振荡器文氏电桥振荡器RC正弦波振荡器正弦波发生电路放大器的电压放大倍数为：反馈网络具有选频作用。RC反馈网络的反馈系数为：使用运算放大器应注意的几个问题选用元件通常是根据实际要求来选用运算放大器。如测量放大器的输人信号微弱它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放，大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。选好后，根据管脚图和符号图联接外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消振电路及调零电路等。消振通常是外接RC消振电路或消振电容，用它来破坏产生自激振荡的条件。是否已消振，可将输入端接地，用示波器观察输出端有无自激振荡。目前由于集成工艺水平的提高，运算放大器内部已有消振元件，毋须外部消振。调零保护调零时应将电路接成闭环。调零分两种，一种是在无输入时调零，即将两个输入端接地，调节调零电位器，使输出电压为零。另一种是在有输入时调零，即按已知输入信号电压计算输出电压，而后将实际值调整到计算值。输入端保护电源保护输出端保护ThankYou!项目九——功率放大电路概述（第1讲）主讲：赵媛项目9

功率放大电路概述（第1讲）

内容：功率放大电路特点和类型及特点。学习要求：

目的：了解功率放大电路特点，掌握其类型和特点。重点：功率放大电路特点和类型及特点。难点：功率放大电路类型和特点。（1）尽可能大的输出功率。1.功率放大电路的特点（2）尽可能高的功率转换效率。所谓效率，就是负载得到的交流信号功率与电源供给的直流信号功率之比值。为了保证功率管的安全工作，一般给大功率管加装散热片。如何提高效率、减小功耗是功率放大器的一个重要问题。（3）非线性失真要小效率、失真和输出功率这三者之间互相影响。欲提高效率，需要从两方面着手：一是增加放大电路的动态工作范围来增加输出功率；二是减小电源供给的功率。（4）散热要好在功率放大电路中，电源提供的直流功率，一部分转换为负载的有用功率，而另一部分则消耗在功率管上，使功放管发热，导致功放管性能变差，甚至会烧坏。为了使功放管输出足够大的功率，又保证其安全可靠地工作，大部分的功放管都需要额外安装散热片来加以保护。2.功率放大电路的类型可分为低频功率放大器（简称低放）和高频功率放大器（简称高放）。低放主要用于放大音频信号(几十Hz～几十kHz),如扬声器发出的声音等；高放主要用于放大射频信号(几百kHz～几千kHz甚至几万MHz)，如手机信号塔，广播电视台发射的信号等。

1）按放大信号频率分

2）按导通角分

所谓导通角，亦即导通时间，是指信号在一个周期内使得功放管导通的时间或角度。功率放大器按照导通角可分为甲类、乙类和甲乙类等三种。

功率放大电路有3种工作状态：甲类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的中点。在工作过程中，晶体管始终处在导通状态。这种电路功率损耗较大，效率较低，最高只能达到50％。乙类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的截止点，晶体管仅在输入信号的半个周期导通。这种电路功率损耗减到最少，使效率大大提高。甲乙类功率放大电路的静态工作点介于甲类和乙类之间，晶体管有不大的静态偏流。其失真情况和效率介于甲类和乙类之间。

2．乙类互补对称放大电路

为了提高功放的效率，应使它工作在乙类状态下，但输出信号只有半个周期的波形，造成严重的失真。如果让两个特性相同的晶体管都工作在乙类状态，且使它们在信号的正、负半周轮流导通，即一个晶体管负责放大正半周的信号，另一个晶体管负责放大负半周的信号，然后把两管的输出波形在负载上叠加起来，就可以得到一个完整的输出波形，于是解决了效率与失真的矛盾。如图2.19所示。。图2.19乙类互补对称功放电路

电路工作于乙类状态，两管轮流工作，从而在负载上得到一个完整的波形，故称为互补推挽电路；又因两管互补对方的不足，工作性能对称，故又称为互补对称功放电路。此外，该电路也常称为OCL（OutputCapacitorless）电路。3．甲乙类互补对称功率放大电路

由于乙类功放为零偏置（静态电流为0），而晶体管V1、V2都存在导通电压Uon，则当输入信号为正半周时，其瞬时值ui＜Uon期间V1仍不导通；当输入信号为负半周时，其瞬时值＜Uon期间V2也不导通。因此＜Uon期间V1、V2均不导通，负载电流iL基本上为0，uo产生了失真。由于这种失真发生在两管交接工作的时刻，所以称为交越失真（交叉失真），如图2.21所示。图2.20甲乙类互补功放电路

图2.21交越失真

为了克服交越失真，可给两互补管的发射结设置一个很小的正向偏压，使它们在静态时处于微导通状态，因而静态工作点很低。这样既消除了交越失真，又使功放工作在接近乙类的甲乙类状态，效率仍然很高，如图2.20所示。在图2.20中，静态时二极管V4、V5两端的压降加到V1、V2的基极之间，使两管处于微导通状态；当信号输入时，由于V4、V5对交流信号近似短路（其正向交流电阻很小），因此加到两管基极的正、负半周信号的幅度相等。3.3.2互补对称功率放大电路1．OCL功率放大电路静态（ui=0）时，UB=0、UE=0，偏置电压为零，V1、V2均处于截止状态，负载中没有电流，电路工作在乙类状态。动态（ui≠0）时，在ui的正半周V1导通而V2截止，V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载；在ui的负半周V2导通而V1截止，V2以射极输出器的形式将负半周信号输出给负载。可见在输入信号ui的整个周期内，V1、V2两管轮流交替地工作，互相补充，使负载获得完整的信号波形，故称互补对称电路。由于V1、V2都工作在共集电极接法，输出电阻极小，可与低阻负载RL直接匹配。从工作波形可以看到，在波形过零的一个小区域内输出波形产生了失真，这种失真称为交越失真。产生交越失真的原因是由于V1、V2发射结静态偏压为零，放大电路工作在乙类状态。当输入信号ui小于晶体管的发射结死区电压时，两个晶体管都截止，在这一区域内输出电压为零，使波形失真。为减小交越失真，可给V1、V2发射结加适当的正向偏压，以便产生一个不大的静态偏流，使V1、V2导通时间稍微超过半个周期，即工作在甲乙类状态，如图所示。图中二极管D1、D2用来提供偏置电压。静态时三极管V1、V2虽然都已基本导通，但因它们对称，UE仍为零，负载中仍无电流流过。2．OTL功率放大电路因电路对称，静态时两个晶体管发射极连接点电位为电源电压的一半，负载中没有电流。动态时，在ui的正半周V1导通而V2截止，V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载，同时对电容C充电；在ui的负半周V2导通而V1截止，电容C通过V2、RL放电，V2以射极输出器的形式将负半周信号输出给负载，电容C在这时起到负电源的作用。为了使输出波形对称，必须保持电容C上的电压基本维持在UCC/2不变，因此C的容量必须足够大。V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPPNPV1V2NPN+PNPNPNV1V2PNP+NPNPNP一.复合管的结构2.9.1复合管二.复合管的构成规则1.B1为

B，C1或E1接B2

，C2、E2为

C或E；2.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。(a)电路(b)计算复合后rbe电路(c)复合后的等效管三.复合管的及rbe(1)复合管的等效

(2)复合管的等效

rbe四.复合管存在的问题及解决的措施1.存在的问题—穿透电流大V1V2ICEO1

2ICEO1R泻放电阻减小2.措施—加泻放电阻ThankYou!项目九——互补对称功率放大电路主讲：赵媛项目9

互补对称功率放大电路

内容：互补对称功率放大电路构成和特性分析。学习要求：

目的：了解互补对称功率放大电路构成，掌握其特性分析。重点：互补对称功率放大电路的特性分析。难点：互补对称功率放大电路的特性分析。2．OTL功率放大电路因电路对称，静态时两个晶体管发射极连接点电位为电源电压的一半，负载中没有电流。静态分析单电源互补功率放大电路

当电路对称时，输出端的静态电位等于VCC/2。为了使负载上仅获得交流信号，用一个电容器串联在负载与输出端之间。这种功率放大电路也称为OTL互补功率放大电路。电容器的容量由放大电路的下限频率确定，即：LLπ21fRC³单电源OTL互补功率放大电路单电源互补功率放大电路如图所示。动画9-4动态时，在ui的正半周V1导通而V2截止，V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载，同时对电容C充电；在ui的负半周V2导通而V1截止，电容C通过V2、RL放电，V2以射极输出器的形式将负半周信号输出给负载，电容C在这时起到负电源的作用。为了使输出波形对称，必须保持电容C上的电压基本维持在UCC/2不变，因此C的容量必须足够大。动态分析ThankYou!项目九——双电源互补对称功率放大电路主讲：赵媛项目9

双电源互补对称功率放大电路

内容：双电源互补对称功率放大电路构成和特性分析。学习要求：

目的：了解双电源互补对称功率放大电路构成，掌握其特性分析。重点：双电源互补对称功率放大电路的特性分析。