第6章 分立元件放大电路
分立元件,完美音质【功率放大电路】
分立元件,完美音质【功率放大电路】组装与调试项目6 功率放大电路第一部分：“功率放大电路”电路功能和原理简介一、功能说明该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成（左、右声道电路完全相同），电源板负责供电，左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1. 电源电路从安全方面考虑，电源输入不采用电源变压器，而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压，正电压由P1的1脚输入，经可调稳压模块LM317和扩流电流（Q1、R1）后得到功放电路需要的正电压值（+VCC=12V）和电流值（+I≥1.5A）。
同理，负电压由P1的3脚输入，经可调稳压模块LM337和扩流电流（Q2、R5）后得到功放电路需要的负电压值（-VCC=－12V）和电流值（-I≥－1.5A）。
正、负电源从P2的1、3脚输出给功放板供电。
2．音量调控电路该电路主要由R1、RL1、RW1、C1和C2组成，其中RL1为匹配电阻，实现输入匹配，RW1为音量调节电位器。
3．音调调控电路该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2和RW3组成，RW2和RW3为音调调节电位器。
4．滤波和前级放大电路滤波电路由R7、R8、R9、R10、C7和C8组成，实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成，采用同相比例运算放大电路模式，实现前级信号放大。
5功率放大电路部分功率放大电路的输入级采用差分放大电路，主要由Q1、Q2组成，输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成，而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载（扬声器）来说是共发射极电路，而Q6则是射极输出电路，因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍NE5532是双运放集成电路，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器，其封装和内部结构分别如图1（a）（b）所示，其管脚说明如表1所示。
第6章 级联放大电路
ri1 AU R S ri1
二、多级放大电路的动态分析（了解）
(2)开路电压法: 将后一级与前一级开路，计算前一级的开路 电压增益和输出电阻，并将其作为信号源内阻加以考虑，共 同作用到后一级的输入端。(即将前一级输出电阻看成后一级 的信号源内阻)
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2 +Vcc
三、多级放大电路中频特性分析举例
多级放大电路的中频特性指标：与单级相同，有电压增益、输 入电阻、输出电阻。
例题：两级放大电路参数如 图所示。 已知三极管的参数为: hfe1= hfe2 =hfe=100;
UBE1=UBE2=0.7V。 要求：分别用输入电阻法 和开路电压法计算总电压 增益。
解：方法一：用输入电阻法求电压增益
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
ro1
VT2
+ uo -
+ uo1 （b)开路电压法
（a) 多级放大电路图
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2
+Vcc
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
3. 直接耦合
级间耦合方式
概念：各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电 阻、二极管等元件相接。
•直接耦合的特点
优点：具有良好的低频特性， 可放大变化缓慢的信号，无 耦合大电容，便于集成。
直接耦合放大电路
级间耦合方式
4. 光电耦合
概念：两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。
详解分立元器件OTL功率放大器电路
详解分立元器件OTL功率放大器电路图2-46所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
OTL功率放大器采用互补推挽输出级电路。
OTL功率放大器种类较多，这里以OTL音频功率放大器为例，详细介绍这种放大器的工作原理。
图2-46 分立元器件构成的OTL 功率放大器电路中，VT1构成推动级放大器;VT2和VT3构成互补推挽输出式放大器，VT2是NPN型三极管，VT3是PNP型三极管。
直流电路分析电路中，推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路，所以两级放大器之间的直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂，分成以下几个部分分析。
1.电路启动分析接通直流工作电源瞬间，+V经R2和R3给VT2基极提供偏置电压，使VT2发射极有直流电压，这一电压经R4和R1分压后加到VT1基极，给VT1提供静态直流偏置电压，VT1导通。
VT1导通后，其集电极(C点)电压下降，也就是VT3基极电压下降，当放大器输出端A点电压大于C点电压时，VT3也处于导通状态，这样电路中的3只三极管均进入导通状态，电路完成启动过程。
2.静态电路分析接通直流电源瞬间，很快放大器进入稳定的静态，此时A点电压等于直流电源电压+V的一半，如果+V等于12V，放大器输出端(A点)的直流电压等于6V。
这是OTL功率放大器的一大特征，了解和记住这一点对检修OTL功率放大器很有用，如果测量A点电压不等于+V的一半，说明OTL功率放大器已经出现故障。
3.VT2和VT3直流电压供电电路分析对直流电流而言，VT2和VT3是串联的，所以只有+V的一半加到了每只三极管的集电极与发射极之间，而不是+V的全部。
功率放大器中，电路的直流工作电压大小直接关系到放大器的输出功率大小，+V愈大放大器的输出功率愈大。
所以，对于OTL功率放大器而言，由于每只三极管的有效工作电压只有+V的一半，要求有更大的直流工作电压+V才能有较大的输出功率，这是OTL功率放大器电路的一个不足之处。
经典的分立元件功放电路
经典的分立元件功放电路经典的分立元件功放电路是一种常用的音频放大电路，用于将低功率的音频信号放大为较高功率的音频信号，以驱动扬声器产生高质量的音频输出。
以下是关于分立元件功放电路的十个例子：1. 单级共射式功放电路：这是最简单的功放电路之一，由一个NPN 型晶体管和几个电阻组成。
它具有较高的电压增益和较低的输入阻抗，适用于低功率应用。
2. 双级共射式功放电路：这种电路在单级共射式功放电路的基础上增加了一个额外的共射级，以提高电压增益和输出功率。
它在音频放大领域广泛应用。
3. 压控放大器（VCA）：VCA是一种特殊的功放电路，它具有可以通过控制电压来调节增益的特点。
它常用于音频处理和音量控制应用。
4. 互补对称功放电路：这种电路由NPN型和PNP型晶体管组成，可以提供高质量的音频放大效果。
它具有较低的失真和较高的稳定性。
5. A类功放电路：A类功放电路通过将音频信号直接放大，不进行任何切割或变换，以实现较高的音频质量。
它的效率相对较低。
6. AB类功放电路：AB类功放电路是A类功放电路和B类功放电路的结合，既具有较高的音频质量，又具有较高的效率。
它广泛应用于音频设备中。
7. D类功放电路：D类功放电路使用数字开关技术，通过将音频信号转换为脉冲宽度调制（PWM）信号，然后再进行放大，以实现高效率和低功耗。
8. 功率放大器：功率放大器是一种专用的功放电路，用于放大较高功率的音频信号，以驱动大功率扬声器。
它通常需要较大的散热器来散热。
9. 音频放大器：音频放大器是一种专用的功放电路，用于放大音频信号的幅度，以实现较大的音量和更好的音质。
它在音响系统中起着关键作用。
10. 无负反馈功放电路：无负反馈功放电路是一种特殊的功放电路，它不使用负反馈来稳定放大电路，而是通过优化电路设计和选用高质量的元件来实现高性能的音频放大效果。
以上是关于经典的分立元件功放电路的十个例子。
这些电路在音频放大领域发挥着重要作用，具有不同的特点和适用范围。
分立元件,完美音质【功率放大电路】
组装与调试项目6 功率放大电路第一部分：“功率放大电路”电路功能和原理简介一、功能说明该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成（左、右声道电路完全相同），电源板负责供电，左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1. 电源电路从安全方面考虑，电源输入不采用电源变压器，而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压，正电压由P1的1脚输入，经可调稳压模块LM317和扩流电流（Q1、R1）后得到功放电路需要的正电压值（+VCC=12V）和电流值（+I≥1.5A）。
同理，负电压由P1的3脚输入，经可调稳压模块LM337和扩流电流（Q2、R5）后得到功放电路需要的负电压值（-VCC=－12V）和电流值（-I≥－1.5A）。
正、负电源从P2的1、3脚输出给功放板供电。
2．音量调控电路该电路主要由R1、RL1、RW1、C1和C2组成，其中RL1为匹配电阻，实现输入匹配，RW1为音量调节电位器。
3．音调调控电路该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2和RW3组成，RW2和RW3为音调调节电位器。
4．滤波和前级放大电路滤波电路由R7、R8、R9、R10、C7和C8组成，实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成，采用同相比例运算放大电路模式，实现前级信号放大。
5功率放大电路部分功率放大电路的输入级采用差分放大电路，主要由Q1、Q2组成，输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成，而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载（扬声器）来说是共发射极电路，而Q6则是射极输出电路，因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍NE5532是双运放集成电路，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器，其封装和内部结构分别如图1（a）（b）所示，其管脚说明如表1所示。
模拟电子技术电子教案：第六章--放大电路的反馈
第六章 放大电路的反应〖主要内容〗1、根本概念反应、正反应和负反应、电压反应和电流反应、并联反应和串联反应等根本概念；2、反应类型判断：有无反应？是直流反应、还是交流反应？是正反应、还是负反应？3、交流负反应的四种组态及判断方法；4、交流负反应放大电路的一般表达式；5、放大电路中引入不同组态的负反应后，对电路性能的影响；6、深度负反应的概念，在深度负反应条件下，放大倍数的估算；〖本章学时分配〗本章分为3讲，每讲2学时。
第十九讲 反应的根本概念和判断方法及负反应放大电路的方框图一、 主要内容1、反应的根本概念 1〕什么是反应反应：将放大器输出信号的一局部或全部经反应网络送回输入端。
反应的示意图见以下图所示。
反应信号的传输是反向传输。
开环：放大电路无反应，信号的传输只能正向从输入端到输出端。
闭环：放大电路有反应，将输出信号送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。
图示中i X 是输入信号，f X是反应信号，i X '称为净输入信号。
所以有 f i i X X X -='2) 负反应和正反应负反应：参加反应后，净输入信号iX ' <iX ，输出幅度下降。
应用：负反应能稳定与反应量成正比的输出量，因而在控制系统中稳压、稳流。
正反应：参加反应后，净输入信号iX ' >iX ，输出幅度增加。
应用：正反应提高了增益，常用于波形发生器。
3) 交流反应和直流反应直流反应：反应信号只有直流成分；交流反应：反应信号只有交流成分；交直流反应：反应信号既有交流成分又有直流成分。
直流负反应作用：稳定静态工作点；交流负反应作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au、Ri、Ro有影响。
2、反应的判断1〕有无反应的判断〔1〕是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路——即反应通路；〔2〕反应至输入端不能接地，否那么不是反应。
2〕正、负反应极性的判断之一—瞬时极性法〔1〕在输入端，先假定输入信号的瞬时极性；可用“+〞、“-〞或“↑〞、“↓〞表示；〔2〕根据放大电路各级的组态，决定输出量与反应量的瞬时极性;〔3〕最后观察引回到输入端反应信号的瞬时极性，假设使净输入信号增强，为正反应，否那么为负反应。
用分立元件设计制作功率放大器教程
用分立元件设计制作功率放大器教程第一步：功率放大器的基本原理在开始设计和制作功率放大器之前，我们首先需要了解功率放大器的基本原理。
功率放大器是一种能够将输入信号的功率放大到较大值的电路，它由信号输入端、电源以及输出负载组成。
功率放大器的主要任务是提供足够的功率给输出负载，以使得输出信号能够以理想的形式呈现。
第二步：选取合适的放大器类型根据不同的应用需求，我们需要选择适合的功率放大器类型。
常见的功率放大器类型包括B类、A类、AB类等。
在选择时，我们需要考虑功率放大器的效率、线性度以及成本等因素。
第三步：确定放大器的规格要求根据具体的应用需求，我们需要确定功率放大器的规格要求。
这包括输出功率、频率响应、失真度以及输入输出阻抗等。
规格要求的确定将有助于我们选择合适的元器件和设计电路。
第四步：选取适合的分立元件根据放大器的规格要求，我们需要选取适合的分立元件来实现电路设计。
这些分立元件包括晶体三极管、功率二极管、电容、电感等。
在选择元件时，我们需要考虑其参数、价格、可获得性以及性能等因素。
第五步：进行电路设计在选取了适合的分立元件后，我们可以开始进行功率放大器的电路设计。
电路设计的关键是根据电路模型和参数，合理选择元件的阻值、容值以及元件之间的连接方式。
这需要一定的电路基础知识和经验。
第六步：制作电路板在电路设计完成后，我们需要将电路设计转化为实际的电路板。
这一步包括进行电路板布局设计和电路板制造。
电路板布局设计需要合理地安排元件的位置和连接方式，以减少信号干扰和噪声。
电路板制造可以选择自行制作或者委托专业的制造厂家进行。
第七步：组装和调试在电路板制作完成后，我们需要进行电路的组装和调试。
这包括将元件焊接到电路板上，并进行必要的电路连通性测试和性能测试。
通过调试，我们可以检测和修正电路中的问题，以确保功率放大器的正常工作。
第八步：性能评估和优化通过进行性能评估和优化，我们可以进一步改进功率放大器的性能。
分立元件OCL功率放大电路原理分析
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级：输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。
2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。
另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
模拟电路第六章课后习题答案
第六章习题与思考题◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中，试说明存在哪些反馈支路，并判断哪些是负反馈，哪些是正反馈；哪些是直流反馈，哪些是交流反馈。
如为交流反馈，试分析反馈的组态。
假设各电路中电容的容抗可以忽略。
◆◆习题6-3 在图P6-1所示的各电路中，试说明哪些反馈能够稳定输出电压，哪些能够稳定输出电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。
解：(a) ① R e1引入第一级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高输入电阻，直流负反馈可稳定本级的静态工作点；② R e2和Ce也引入第一级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③R e3引入第二级的交直流负反馈，交流电压串联负反馈可稳定输出电压，提高本级的输入电阻，降低输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；④ R F和C F引入级间（整体）交流电压串联正反馈，故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。
(b) ① R e1引入第一级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高输入电阻，直流负反馈可稳定本级的静态工作点；② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③R e3引入第三级的交直流负反馈，交流电流串联负反馈可稳定输出电流，提高本级的输入电阻，提高输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；④ R F引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流，提高输出电阻，提高输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
(c) ① R e1引入第二级的交直流负反馈，其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流，提高本级输入电阻，提高输出电阻，而直流负反馈可稳定本级的静态工作点；② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈，可稳定本级的静态工作点；③ R F引入级间（整体）交直流负反馈，其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流，提高输出电阻，降低输入电阻，而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
放大电路的原理图及应用
放大电路的原理图及应用1. 介绍放大电路是电子设备中常用的一种电路，在信号处理和增强方面起着重要作用。
它可以将输入信号的能量增加，并将其输出为更大幅度的信号。
本文将介绍放大电路的原理图和应用。
2. 放大电路的原理图放大电路的原理图通常由几个主要组件组成，包括输入信号源、放大器、电源和输出负载。
下面是一个简单的放大电路的原理图示例：输入信号源 -----> 放大器 -----> 输出负载^|└─── 电源•输入信号源：提供输入信号源的信号，可以是一个电压或电流信号。
•放大器：放大输入信号的幅度，并将其输出到输出负载。
•输出负载：接收放大后的信号，并将其输出到所需的设备或电路。
3. 放大电路的应用放大电路在各种电子设备中广泛应用，以下是几个常见的应用示例：3.1 音频放大器音频放大器是将音频信号放大到适合扬声器输入的幅度的电路。
它通常用于音响系统、收音机和电视等设备中。
音频放大器可以增强低音、中音和高音的幅度，以提供更好的音频体验。
3.2 射频放大器射频放大器是一种将射频信号放大到适合发送或接收的幅度的电路。
它通常用于无线通信设备、雷达和卫星通信系统中。
射频放大器可以将微弱的射频信号放大到足够大的幅度，以使其可以在长距离传输或接收。
3.3 光电放大器光电放大器是一种将光信号转换为电信号并放大其幅度的电路。
它通常用于光通信系统、光电传感器和激光器等设备中。
光电放大器可以将微弱的光信号放大到足够大的幅度，以使其可以进行进一步处理或控制。
3.4 生物放大器生物放大器是一种将生物信号（如心电图、脑电图等）放大到适合医疗设备或研究中使用的幅度的电路。
它通常用于医疗设备、生物传感器和实验室研究中。
生物放大器可以提取微弱的生物信号，并将其放大到可以进行分析和诊断的幅度。
3.5 视频放大器视频放大器是将视频信号放大到适合显示设备（如显示器或电视）输入的幅度的电路。
它通常用于监视系统、摄像机和电视设备中。
分立元件基本电路
当放大器没有输入信号（ui=0)时，电路中各处的电压电流都是直流恒定值，称为直流工作状态，简称静态。
静态分析方法：
估算法 图解法
返回
RB
RC
UCE
UBE
+
－
－
+
+UCC
+
+
C1
C2
+
－
ui
+
－
u0
RL
iB
iC
静态估算法：
直流通路
（求解
IB
、IC
UCE
、
）
返回
UCC = RB IB + UBE
iB
iC
RB
+
－
－
+
+
－
ui
+
－
u0
RL
RC
ube
uce
ic
ib
ii
返回
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小结
当输入交流信号时，iB、ic、uCE都含有交、直流两个分量，分别由输入信号ui和直流电源 UCC引起。
从波形图可以看出动态分量是在静态基础上叠加上去的, 所以各个量的瞬时值大小在变化，但极性不变。
仅分析动态信号：从相位上看，ui 、 ib、 ic 同相 , ui与 uo反相, 且输出电压uo的幅度比输入电压ui大得多。从瞬时极性看，如设晶体管的发射极电位为零，则b与c电位一正一负或一高一低，两者总是相反。
+UCC
+
+
C1
C2
+
－
ui
+
－
u0
RL
!用分立元件设计放大器电路教程
用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
电子技术-分立元件放大电路的设计
二、相关知识
（一）共发射极放大电路 1、共发射极放大电路的组成及各元器件的作用
共发射极放大电路原理图
共发射极放大电路实用电
在实际电路中，去掉基极电源UBB，由集电极电源UCC提供基极偏置 电流和发射结正向偏置电压。
2、放大电路的直流通路和交流通路
在输入信号等于零（us = 0）时，放大电路中各 处的电压、电流都是恒定不变的直流量，放大电 路处于直流工作状态，简称为静态。 静态时，三极管各电极的电流及极间电压分别用 IB、IC、IE、UBE和UCE表示，这些数值对应到三 极管特性曲线上是一个确定的点，因此称为静态 工作点，用Q表示。 电容具有隔离直流的作用，对直流相当于开路。
3、差动放大电路的输入输出方式
共有4种输入、输出的连接方式：双端输入双端输出、单端输入单 端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出。
（1）双端输入双端输出电路 ① 典型差动放大电路的结构 与差动放大器原理电路相比， 多出了3个元件： 调零电位器RP； 发射极电阻RE； 负电源UEE。
② 差模电压放大倍数Ad
电路中，通过电阻RE将IEQ（ICQ）的变化送回了输入端，从而稳定 了电路的静态工作点。该电路也称为分压式电流负反馈偏置电路。
（3）静态分析
采用估算法：
（4）动态分析
（三）共集电极放大电路和共基极放大电路
1、共集电极放大电路 由于信号从发射极与地之间取出，又称为射极输出器。
（1）静态分析
（2）动态分析
2、放大电路的直流通路和交流通路
在输入信号不等于零时， 放大电路的工作状态称 为动态。 绘制交流通路的原则：
①固定不变的电压源都视为短路； ②固定不变的电流源都视为开路； ③电容视为短路。
3、共发射极放大电路的静态分析 对放大电路进行静态分析，就是确定放大电路中的静态 工作点Q的值（IBQ、ICQ、IEQ、UBEQ和UCEQ）。 （1）近似估算法
第六章分立元件放大电路
+
电流实际方向如图所示 uO VCC 25
电位高低如图所示
△uI
+ -
iE
VBB
例：测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示，画出管子，
并说明它们是硅管还是锗管，是NPN型还是PNP型 12V e 11.3V b c 3.7V b e 12V c
0
3V
解： 先找出基极（基极电位处于中间），再找出収射极 （与基极电位相差0.7V或0.2V）,剩下的即集电极 NPN型管集电极电位最高，基极次乊，収射极最低； PNP型管収射极电位最高，基极次乊，集电极最低。 硅管収射结电压为0.7V；锗管収射结电压为0.2V；
特点：集电结正偏，集电极收集能力弱，集电极漂移电流小，
E
故iC≦βIB。
饱和压降：UCE(sat)≈0.1V
13
特性归纳
输入特性
同二极管的正向特性
UBE IB 输出特性
放大区 截止区 一组曲线（一个IB对应一条曲线）
UBE >0， UCE > UBE 収射结正偏，集电结反偏
I C = IB
34
集电极 电源
RC
C1 T RB EB
C2 EC
为电路提 供能量， 并保证集 电结反偏。
35
变化的电流转变 为变化的电压。
集电极电阻
RC C1 T RB EB
C2 EC
36
耦合电容 通交流，阻直流 。 隔直流，通交流。
RC
T
RB EB
VCC
耦合电容：隔离 输入输出与电路 直流的联系，同 时能使信号顺利 输入输出。
11
iB U =0 0.5V CE ≥1V
二、输出特性曲线
分立元件放大器
分立元件放大器设计报告制作者：杨海2008.5.7第一篇概述此次实验我所设计的分立元件放大器主要由改进的差分放大器和射极跟随器组成。
改进型的差分放大器是由有源负载、基本差分、电流源组成，使得在电路在第一级直接放大2200倍。
接着配合使用电压跟随器进行跟随，使得最终能够产生稳定的、放大的、并且不失真的正弦波形。
本次实验配合使用multisim进行软件仿真，同时使用实验箱进行硬件仿真，最终焊成电路板实物。
由于本人能力有限，在第一级上花费的研究时间过长，以致于翘了不少课。
但是伟大的哲学先知说过：塞翁失马，焉知非福。
尽管了花费了大量的时间和精力，但是学到了不少书本上没讲到的知识，既加深了对正在学习的差分电路的认识，又发现了理论和实践之间的一些差距。
于是窃喜之。
关键词：分立元件，差分放大，有源负载，射极跟随，multisim 软件，实验箱硬件目录第一篇概述 (2)第二篇总体设计思想及元器件列表2.1 总体设计思想 (4)2.2 元器件列表 (4)2.3 测试条件 (4)第三篇设计过程3.1初步设计 (5)3.1.1输入级设计 (5)3.1.2中间级设计 (9)3.1.3输出级设计 (10)3.2焊接与调试 (13)第四篇实验总结 (14)第二篇总体设计思想及元器件列表2.1 总体设计思想本放大器主要由两部分组成：改进型的差分放大器，射极输出。
其中改进型的差分放大器放大性能卓越，第一级直接放大2200倍。
第二级射极输出主要是实现电压的跟随，以及降低输出阻抗，提高带负载的能力。
2.2仪器与元器件列表仪器类：信号源：函数信号发生器电源：直流稳压电源万用表、示波器元器件类：三极管：9013 6个9012 2个电阻：1KΩ 1个，2KΩ 2个，200Ω 1个，56KΩ 2个，10KΩ1个，470KΩ 1个电位器：1KΩ 1个，100KΩ 1个，200KΩ 1个电容：100μF 3个测试条件：频率为1KHZ，幅度为5mV的正弦波第三篇设计过程3.1.1 输入级的设计由于题目中有共模抑制比的要求，故第一级必须要用差分放大器。
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画法：
容量大的电容（如耦合电容）视为短路；
无内阻的直流电源（如+VCC）视为短路。
注意！
动态分析用交流 通路
6-30
交流通路：
C1
+UCC RB RC
C2
ui
RL
uo
ic ib ui RB RC RL uo
6-31
三、放大电路的静态分析
1.估算法：
画出放大电路的直流通路由直流通路列方程求解
UCE1 IBQ
UCE
Q
UCE2
Q
Q
0
UBEQ
uBE
0
UCEQ
VCC uCE
在低频、小信号作用下的关系式
u u duBE BE U CE diB BE I B duCE iB uCE i di iC diB C I B duCE C iB U CE uCE
电容视为开路； 画法： 电感线圈视为短路（即忽略线圈电阻） 信号源视为短路，但应保留其内阻。
注意！
估算静态工作点 用直流通路
6-28
基本共射放大电路
直流通路
+UCC
RB RC
ICQ
+UCC
RB
C1
RC
C2
开路
开路
RL
IBQ UBEQ
UCEQ
6-29
2、交流通路
输入信号作用下交流信号流经的通路
Ro
U ~ s
RL UO
输出电阻越小，在负载变化时，引起输 出电压的变化越小，即输出电压越稳定 所以，输出电阻越小，带负载能力越强！
6-21
4.通频带 |Au| Aum 0.7Aum
衡量放大电路对不同频率信号的适应能力。
fL 下限截 止频率
上限截 fH 止频率
f
通频带： fbw=fH–fL
6-22
6-40
1. 微变等效电路法
在静态工作点确定后分析信号的传输情冴， 考虑的只是电流和电压的交流分量。
在一定条件下，将晶体管以它的线 性电路等效模型来代替，用电路分 析的方法来迚行分析计算。
6-41
•晶体管微变等效电路
在放大电路中,在交流小信号作 用下, 晶体管的输入输出特性曲线在工 作点附近近似为线性，所以可以用线性 元件来表示输入、输出的电压与电流的 相互关系，得到放大电路的微变等效电 路。利用微变等效电路可以迚行放大电 路的动态分析。
EC
RC
T
ui
RB EB
RL
uo
耦合电容： 隔直流， 通交流
各元件作用
6-6
单电源供电
EC RC C1
RB
C2 C1
RC T
C2
EC T
RB EB RL
ui
uo
ui
RL
uo
可以省去
6-7
三、 基本放大电路的工作原理及波形分析
交流电压放大器: 正常工作时，直流电源供电
+U EC CC
RB C1 iB ui uBE RC iC uCE RL uo
C1 uCE RL uo
动态：ui0的状态。
动态时的电压电流为直流+交流： iB , iC（iE）, uBE , uCE
6-9
1. 静态：ui=0
静态工作点
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入输出特性 曲线上的一个点
iB IBQ ICQ iC C1
RB
RC
ICQ
C2
+UCC
+UCC RB C1 RL RC
C2
+UCC
RB
RC
ICQ
IBQ
UBEQ
UCEQ
6-32
晶体管在放大状态，其収射结压降近似为常数：
硅管： UBEQ =0.6V 锗管： UBEQ =0.2V
IBQ =
+UCC
RB RC
ICQ
UCC - UBE RB
UCC RB
IBQ
UBEQ
UCEQ
ICQ = · BQ I
6-26
一、放大电路的分析方法
分析原则：
使用直流 通路
动静分开，先静后动
估算法
静态分析： 估算静态工作点
图解法
动态分析： 估算放大倍数；输入输出电 阻；通频带；分析失真 使用交 流通路 图解法 微变等效电路法
6-27
二、直流通路与交流通路
静态分析用直流通路！
1、直流通路： 在直流电源作用下静态（直 流）电流流经的通路。
Q
Q
IBQ UBEQ uCE
UCEQ
UBEQ uBE
UCEQ
IBQ、UBEQ， ICQ、UCE Q均为直流信号！
6-10
静态波形
iB
IBQ
t uBE
UBEQ
t iC
ICQ
t uCE
UCEQ
t
6-11
2. 动态： 输入ui
U BE ui ib ic iRc uCE (uo )
思考
1. PNP晶体管电源和耦合 电容的极性？ 2. 若RB调整到0，现象？ 措施？
6-35
能否放大？
１.晶体管是否工作在放大区？
电源极性是否正确？是否设置了工作点？ 2. 信号是否能输入？输出？ 看交流通路，输入信号是否施加到BE间？输出信号能否加到负载上？
6-36
2.图解法：
画出放大电路 的直流通路 特性曲线与 直流负载线的 交点为工作点 由直流通路列输入输 出回路KVL方程 在晶体管的输 入输出特性上 做直流负载线
C1 RL +UCC RB RC
C2
40 10 3 mA 40A
I CQ I BQ 37.5 0.04 1.5mA
U CEQ U CC I CQ RC 12 1.5 4 6V
注意:
•电路中IBQ和ICQ的数量级！
•UCEQ的大小小是否合理！
6-34
三、 基本放大电路的工作原理 与波形分析 四、 放大电路的组成原则
6-2
6.1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本放大电路的组成及工作原理 一、放大的概念
在生产实践中常常需要将微弱的电信号放大， 使乊变成较大的信号。
例如：扩音机电路。 扩音机的主要组成部分是放大器。 扬声器由
话筒将声音 信号转换成 微弱电信号
放 大 器
放大后的 信号驱动
iB ib +U EC CC iC RB RC iB ui uBE uBE iC
C2
C1
Q
uCE RL
uCE
uo
ui
各极电压电流均为直流 与交流的叠加！
6-12
动态波形
iB
IBQ
ib
t
动态信号驮载 在静态乊上
iB = IBQ + ib
uBE
UBEQ
ube
t
uBE = UBEQ + ube
iC
ICQ
电路工作电源
放大器将输入的信号放大
6-3
放大的对象：变化量
放大的本质：能量的控制 放大的特征：功率放大 放大的基本要求：不失真
输入 信号
ii 输出 信号
RC C1 T ui
C2
io
EC uo
RB
EB
RL
6-4
二、 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
共射：収射极E为参考点。 B对E输入。 C对E输出。
RB IBQ +
+UCC RC
ICQ
+ TU CEQ
+
晶体管处于截止状态。
当ui≠0时
若峰值小于BE结死区电压UT,则在 信号的整个周期内晶体管始终工作在 截止状态，输出电压毫无变化。
+
ui=0
UBEQ
uo
-
-
-
若信号幅度足够大，晶体管只可能 在信号正半周大于UT的时间间隔内导 通，导致输出电压严重失真。
UCEQ = UCC - ICQ · C R
调整偏置电阻RB ，可调整偏置电流IBQ 。 即调整ICQ和UCEQ ，使工作点合适。
6-33
例1：用估算法计算基本放大电路的静态工作点。 已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k ， =37.5。
I BQ VCC 12 RB 300
ui
UT
ui
UT
UCC
0 uo 0
t
0 uo 0
t
t
6-14
t
注意两点！
1、放大器正常工作时，需设置合适的 静态工作点，使晶体管在信号的整个周 期内始终工作在放大状态，输出信号才 不会产生失真。 2、放大器正常工作时，所有的电压、 电流均为直流+交流。
6-15
四、放大电路的性能指标
输入电流
Ii
5. 非线性失真系数D 输出波形中的谐波成分总量与基波成 分乊比称为非线性失真系数D。
D A2 A3 A A 1 1
A2、A3为谐波幅值
2 2
A1为基波幅值
6-23
6. 最大不失真输出Uom
当输入电压再增大就会使输出波形 产生非线性失真时的输出电压。
电阻
无量纲 U be h11 I b h12U ce I c h21 I b h22U ce 电导
第6章 分立元件放大电路
6.1 基本放大电路的组成及工作原理 6.2 放大电路的基本分析方法 6.3 三种接法的晶体管放大电路 #6.4 场效应管基本放大电路 6.5 多级放大电路 6.7 差动放大电路 #6.8 功率放大电路 #6.9 实用放大电路举例