第三章几种常用的放大电路-资料

(3) 比较输入 ui1 、ui2 大小和极性是任意的。 例1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV
可分解成: ui1 = 8 mV + 2 mV ui2 = 8 mV － 2 mV
例2: ui1 =20 mV, ui2 = 16 mV 可分解成: ui1 = 18 mV + 2 mV
晶体管的工作状态
IC
iC
Q
O
UCE O
IC
iC
Q
O
UCE O
IC
iC
Q
O
UCE O
甲类工作状态
t
乙类工作状态
t
甲乙类工作状态
t
3.3.2 OTL电路
1、静态时(ui= 0)
VA

U CC 2
c
+ ui -
+UCC
T1 C A+
+ T2 RL uO
-
OTL原理电路
电容两端的电压
uC

UCC 2
,
IC1 0， IC2 0
静态分析
R B IB 1 U B E 2 R E IE E E
+UCC
IC

IE

EE 2RE
RC IC
RB1 IB
+
发射极电位 VE 0
+UBE－T1IE
+UCE
－
每管的基极电流 IB 每管的集 — 射极电压
IC


EE
2RE
RE 2IE
UCE UCC RCICUCC E 2E R R EC
2、动态时
+ ui -
T1ic1
A + uo -
uo
RL
T2 ic2
交流通路
ui
3、交越失真
当输入信号ui为正弦波时， O 输出信号在过零前后出现的
失真称为交越失真。
uo
交越失真产生的原因
由于晶体管特性存在非线性， O ui < 死区电压晶体管导通不好。
*克服交越失真的措施
工作于甲乙类状态。
t
U i
RB1
+
_
RE1
U_o 1
I b 2
I c 2
βIb 2 + rbe2
RB 1 RB 2
RC2
RE 2
U o _
β r b e2 1 0 ( 1 0 1 )2 I E 1 2 6 0 ( 1 5 0 0 0 2 .4 ) 6 3 9 k Ω ro ro2
总电压放大倍数
A u A u 1 A u 2 0 .9 ( 9 14 8 1 .9 )7
3.2 差分放大电路
直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。 可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。
R1 R2 + ui –
RC1 T1
RC2 T2
RE2
+UCC
+ uo –
–
RB1 1M
RB 1 82k
C1
+
T1 +C2
RE1 27k
RB 2 43k
RC2 10k
+C3
T2
+
RE1 510 U O
RE2 7.5k
+ CE –
第一级是射极输出器:
IB 1 R B U C 1 ( 1 C U β B )R E E 1 10 2 ( 0 1 0 4 50 .0 2 6 m ) 7 9 .A 8 μ A
–
RB1 1M
RB 1 82k
C1
+
T1 +C2
RE1 27k
RB 2 43k
RC2 10k
+C3
T2
+
RE1 510 U O
RE2 7.5k
+ CE –
V B 2R B U C 1R B CR 2B 282 2 44 3 43 8 V .2V 6 IC 2U R B E － 2 2U R B E E 2 2 0 8..5 2 1 6 7 0..5 6m A 0.9m 6 A
UUoi1β1
RL1 rbe1
Au2
UUio2
β2
RL 2 rbe 2
ro ro2
例1: 如图所示的两级电压放大电路， 已知β 1= β 2 =50, T1和T2均为3DG8D。 (1) 计算前、后级放大电路的静态值(UBE=0.6V); (2) 求放大电路的输入电阻和输出电阻；
第一级是射极输出器它的输入电阻ri1与负载有关而射极输出器的负载即是第二级输入电阻ri2微变等效电路微变等效电路b1b1265120026e2be2b2b114271427i2e1l1计算计算rrii和和rr00265020026l1be1b1i110c2o2b1b1求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数994第一级放大电路为射极输出器第一级放大电路为射极输出器b1b1b1b1第二级放大电路为共収射极放大电路第二级放大电路为共収射极放大电路18511050171814直接耦合
I b 1
Ic 1
I b 2
I c 2
+
rbe1
β Ib 1
βIb 2 + rbe2
U i
RB1
+
_
RE1
U_o 1
RB 1 RB 2
RC2
R

E
2
U o
_
第二级放大电路为共发射极放大电路
A u 2 － r b e( 1 2 R C 22 )R E 2 － 5 1 0 .7 (9 1 1 5 0 0 0 .5 ) 1 18
解: 第二级是分压式偏置电路
+24V
+
U i
–
RB1 1M
RB 1 82k
C1
+
T1 +C2
RE1 27k
RB 2 43k
RC2 10k
+C3
T2
+
RE1 510 U O
RE2 7.5k
+ CE –
IB2IC2205.906mA 19.2μA
U CE U 2C CIC(2 R C 2R E 2R E )2 2 4 0.9(1 6 0 0.5 1 7.5)V 6.7V 1
(2) 计算 r i和 r 0 I b 1
Ic 1 微变等效电路 Ib 2
I c 2
+
rbe1
β Ib 1
βIb 2 + rbe2
U i
RB1
+
_
RE1
U_o 1
RB 1 RB 2
RC2
R

E
2
U o
_
ri ri1
ri 2
由微变等效电路可知，放大电路的输入电阻 ri 等
于第一级的输入电阻ri1。第一级是射极输出器，它
第三章 几种常用的放大电路
3.1 多级放大电路
输入 输入级
第二级
推动级
输出级 输出
3.1.1 耦合方式
常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器 耦合。
3.1.2 RC阻容耦合放大电路 两级之间通过耦合电容 C2 与下级输入电阻连接
RB1
C1 +
+
RS
E
+ S–
U i RB2
–
RC1
+C2 RB 1
-EE
单管直流通路
动态分析
单管差模电压放大倍数
A d1u uo i1 1ib(R B ibR C rbe)(R B R C rbe)
+
同理可得
ui1
RB ib
ic + T1 RC uo1
Ad2uuoi22RB R CrbeAd1


单管差模信号通路
双端输入—双端输出差分电路的差模电压放大倍数为
共模抑制比
KCMR

Ad AC
KCMR越大，说明差放分辨 差模信号的能力越强，而抑制
共模信号的能力越强。
3.3 互补对称功率放大电路
功率放大电路的作用：是放大电路的输出级，去 推动负载工作。
3.3.1对功率放大电路的基本要求
(1) 输出的功率尽可能大。 (2)效率要高。 (3)非线性失真要小。
负载得到的交流信号功 率 η 电源供给的直流功率
的输入电阻ri1与负载有关，而射极输出器的负载即
是第二级输入电阻 ri2。
(2)
计算
r I
i和
b1
r
0
Ic 1
+
rbe1
β Ib 1
U i
RB1
+
_
RE1
U_o 1
I b 2
I c 2
βIb 2 + rbe2
RB 1 RB 2
RC2
R

E
2
U o _
ri 2
r be 2 2 0 (1 0)2 IE 6 2 0 50 0 2 1 .9Ω 6 6 1 .5k Ω 8
–
RC + uo – RC
T1
T2
+UC RB2 C RB1
+ ui2
–
uo= (VC1 + VC1 ) － (VC2 + VC2 ) = 0
2、信号输入方式
RB2
+ RB1
+ –ui1 –
RC + uo – RC
T1
T2
+UC
RB2 C
RB1
+
+
ui2 – –
(1) 共模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相同
r i r i 1 R B /r b 1 / ( e 1 1 ) R L 3 1k Ω 20
roro 2R C 21k 0 Ω
(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
I b 1
Ic 1
I b 2
I c 2
+
rbe1
β Ib 1
βIb 2 + rbe2
U i
RB1
+
_
RE1
U_o 1
RB 1 RB 2
RC2
R

E
2
U o
_
第一级放大电路为射极输出器
A u 1rb1 (e 1 (1 1)R 1 )L R L 1 13 (1 ( 5 1 5 ) 0 9 0 .9 2 .2 )2 2 0.994
(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数
T1
+
RE1
+ U O 1RB 2
CE1 –
+UCC
RC2
+C3
T2
+
RE2
+ RL U o
CE2
–
信号源 第一级
第二级
负载
1、 静态分析
RB1
C1 +
+
RS
E
+ S–
U iRB2
–
RC1
+C2 RB 1
T1
+
RE1
+ U O 1RB 2
CE1 –
+UCC
RC2
+C3
T2
+
RE2
+ RL U o
(3) 求各级电压的放大倍数及总电压放大倍数。
+24V
+
UБайду номын сангаасi
–
RB1 1M
RB 1
82k
C1
+
T1 +C2
RE1 27k
RB 2
43k
RC2 10k
+C3
T2
+
RE1
RE2
7.5k
510 U O + CE –
解: (1) 两级放大电路的静态值可分别计算。
+24V
+
U i
A dui1u oui22 2u uo i1 1A d1R B R C rbe
当在两管的集电极之间接入负载电阻时
式中
RL

RC
Ad 1 // 2
RL
RL
RB rbe
两输入端之间的差模输入电阻为
ri 2(RBrbe)
两集电极之间的差模输出电阻为
ro 2RC
即：单端输出差分电路的电压放大倍数只有双端输出 差分电路的一半。
CE2
–
由于电容有隔直作用，所以每级放大电路的直流
通路互不相通，每级的静态工作点互相独立，互不
影响，可以各级单独计算。
两级放大电路均为共发射极分压式偏置电路。
2、 动态分析
I i
B I b 1
微变等效电路
Ic1 C
B Ib 2
Ic 2 C
+
RS
E
+ S-
U i
-
β 1 Ib1
+
RB1 RB2 rbe
r i 2 R B /R B 1 / /r b 2 / ( 1 e 2 ) R E 1 2 k Ω 4
R L 1R E/1r /i22 2 7 7 1 1k 4 4 Ω 9.2k 2 Ω
(2)
计算 r I b
i和
1
r
0
Ic 1
+
rbe1
β Ib 1
交越失真
t
4、 克服交越失真的OTL互补对称放大电路
+UCC
R
+ C+
T1
iC1
uo
ui
D1
B
A + CL + O
t
O
5、输出最大不失真功率：
Po m
两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出 电压为零，即对共模信号没有放大能力。
RB2 RB1
++ ui1
––
RC + uo – RC
T1
T2
+UC RB2 C RB1
+– ui2
–+
(2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反 两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，
uo= (VC1－VC1 )－(VC2 + VC１ ) =－2 VC1 即对差模信号有放大能力。
RC1 U o1
E
-
β2 Ib 2
RB 1 RB 2 rbe
RC2
E
+
RL U o
-
第一级
ri 2
第二级
电压放 A uU U 大 o i U U 倍 o i1U U io 2 数 A u 1A u2
RL 1RC1//ri2
RL 2RC2//RL
ri ri1
Au1
直接耦合存在的两个问题：
(1) 前后级静态工作点相互影响
(2) 零点漂移
零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生
uo
缓慢地、无规则地变化的现象。
O
t
产生的原因：晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。
3.2.1 差放放大电路的基本形式 1、零点漂移的抑制