模拟电子技术功率放大器基础
《模拟电子技术基础》目录
模拟电子技术根底主编：黄瑞祥副主编：周选昌、查丽斌、郑利君杨慧梅、肖铎、赵胜颖目录绪论第1章集成运算放大器1.1 抱负运算放大器的功能与特性抱负运算放大器的电路符号与端口抱负运算放大器的功能与特性1.2 运算放大器的反相输入阐发闭环增益输入、输出阻抗有限开环增益的影响加权加法器运算放大器的同相输入阐发闭环增益输入、输出阻抗有限开环增益的影响电压跟随器1.4 运算放大器的差分输入阐发1.5 仪表放大器1.6 积分器与微分器1.6.1 具有通用阻抗的反相输入方式1.6.2 反相积分器1.6.3 反相微分器1.7 运算放大器的电源供电1.7.1 运算放大器的双电源供电1.7.2 运算放大器的单电源供电本章小结习题第2章半导体二极管及其底子电路2.1 半导体根底常识2 本征半导体2 杂质半导体2 两种导电机理——扩散和漂移2.2 PN结的形成和特性2.2.1 PN结的形成2.2.2 PN结的单向导电性2.2.3 PN结的反向击穿2.2.4 PN结的电容特性2.3 半导体二极管的布局及指标参数2 半导体二极管的布局2 二极管的主要参数2 半导体器件型号定名方法2.4 二极管电路的阐发方法与应用2.4.1 二极管电路模型2.4.2 二极管电路的阐发方法2 二极管应用电路2.5 特殊二极管2.5.1 肖特基二极管2.5.2 光电子器件本章小结习题第3章三极管放大电路根底3.1 三极管的物理布局与工作模式3 物理布局与电路符号3 三极管的工作模式3.2 三极管放大模式的工作道理3.2.1 三极管内部载流子的传递3.2.2 三极管的各极电流3.3 三极管的实际布局与等效电路模型3.3.1 三极管的实际布局3.3.2 三极管的等效电路模型3.4 三极管的饱和与截止模式3.4.1 三极管的饱和模式3.4.2 三极管的截止模式3.5 三极管特性的图形暗示3.5.1 输入特性曲线3.5.2 输出特性曲线3.5.3 转移特性曲线3.6 三极管电路的直流阐发3.6.1 三极管直流电路的阐发方法3.6.2 三极管直流电路阐发实例3.7 三极管放大器的主要参数3.7.1 三极管放大器电路3.7.2 集电极电流与跨导3.7.3 基极电流与基极的输入电阻发射极电流与发射极的输入电阻电压放大倍数3.8 三极管的交流小信号等效模型3.8.1 混合∏型模型3.8.2 T型模型3.8.3 交流小信号等效模型应用3.9 放大器电路的图解阐发3.10 三极管放大器的直流偏置3.10.1 单电源供电的直流偏置3.10.2 双电源供电的偏置电路集电极与基极接电阻的偏置电路恒流源偏置电路3.11 三极管放大器电路3.11.1 放大器的性能指标3.11.2 三极管放大器的底子组态共发射极放大器发射极接有电阻的共发射极放大器共基极放大器共集电极放大器本章小结习题第4章场效应管及其放大电路4.1 MOS场效应管及其特性4 增强型MOSFET〔EMOSFET〕4 耗尽型MOSFET〔DMOSFET〕4 四种MOSFET的比较4 小信号等效电路模型4.2 结型场效应管及其特性4 工作道理4 伏安特性4 JFET的小信号模型4.3 场效应管放大电路中的偏置4 直流状态下的场效应管电路4 分立元件场效应管放大器的偏置4 集成电路中场效应管放大器的偏置4.4 场效应管放大电路阐发4 FET放大电路的三种底子组态4 共源放大电路4 共栅放大电路4 共漏放大电路4 有源电阻本章小结习题第5章差分放大器与多级放大器5.1 电流源5 镜像电流源5 微电流源比例电流源5.2 差分放大器差分放大器模型差分放大器电路差分放大器的主要指标差分放大器的传输特性5.2.5 FET差分放大器5.2.6 差分放大器的零点漂移5.3 多级放大器5 多级放大器的一般布局5 多级放大器级间耦合方式5 多级放大器的阐发计算5.4 模拟集成电路读图操练5.4.1 模拟集成电路内部布局框图5.4.2 简单集成运放电路道理通用型模拟集成电路读图操练集成运算放大器的主要技术指标集成运算放大器的分类正确选择集成运算放大器集成运算放大器的使用要点本章小结习题第6章滤波电路及放大电路的频率响应6.1 有源滤波电路6 滤波电路的底子概念与分类6 低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器6.2 放大电路的频率响应6 三极管的高频等效模型6 单管共射极放大电路的频率特性阐发多级放大电路的频率特性本章小结习题第7章反响放大电路7.1 反响的底子概念与判断方法7 反响的底子概念7 负反响放大电路的四种底子组态反响的判断方法7.2 负反响放大电路的方框图及一般表达式7.2.1 负反响放大电路的方框图7.2.2 负反响放大电路的一般表达式7.3 负反响对放大电路性能的影响7.3.1 提高增益的不变性7.3.2 改变输入电阻和输出电阻7.3.3 减小非线性掉真和扩展频带7.4 深度负反响放大电路的阐发深度负反响条件下增益的近似计算虚短路和虚断路7.5 负反响放大电路的不变性问题负反响放大电路自激振荡及不变工作的条件负反响放大电路不变性的阐发负反响放大电路自激振荡的消除方法本章小结习题第8章功率放大电路8.1 概述8 功率放大电路的主要特点8 功率放大电路的工作状态与效率的关系8.2 互补对称功率放大电路8.2.1 双电源互补对称电路〔OCL电路〕8.2.2 单电源互补对称功率放大器〔OTL〕8.2.3 甲乙类互补对称功率放大器8.2.4 复合管互补对称功率放大器8.2.5 实际功率放大电路举例8.3 集成功率放大器8.3.1 集成功率放大器概述8.3.2 集成功放应用简介8.4 功率放大器实际应用电路OCL功率放大器实际应用电路OTL功率放大器实际应用电路集成功率放大器实际应用电路功率放大器应用中的几个问题本章小结习题第9章信号发生电路9.1 正弦波发生电路9.1.1 正弦波发生电路的工作道理和条件9.1.2 RC正弦波振荡电路9.1.3 LC正弦波振荡电路9.1.4 石英晶体正弦波振荡电路9.2 电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器窗口比较器集成电压比较器9.3 非正弦波发生电路9.3.1 方波发生电路9.3.2 三角波发生电路9.3.3 锯齿波发生电路集成函数发生器简介本章小结习题第10章直流稳压电源10.1 引言10.2 整流电路10.2.1 单相半波整流电路单相全波整流电路10.2.3 单相桥式整流电路10.3 滤波电路10.3.1 电容滤波电路10.3.2 电感滤波电路10.3.3 LC滤波电路Π型滤波电路10.4 线性稳压电路10.4.1 直流稳压电源的主要性能指标10.4.2 串联型三极管稳压电路10.4.3 提高稳压性能的办法和庇护电路10.4.4 三端集成稳压器10.5 开关式稳压电路10.5.1 开关电源的控制方式10.5.2 开关式稳压电路的工作道理及应用电路10.5.3 脉宽调制式开关电源的应用电路本章小结习题。
模拟电子技术-功率放大器基础.
当
Vom VCC 时，
π 78.5% 4
8.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
因为
PT1
1 RL
(VCCVom π
Vom 2 ) 4
当
Vom
2 π
VCC
≈0.6VCC
时具有最大管耗
Pom
VCC 2 2RL
PT1m
1 π2
VC2C RL
vo )
vo RL
d (
t)
1 2π
π 0
(VCC
Vomsint
)
Vo
msint
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
sint
V2 om
sin2t )
d(
t)
0
RL
RL
1 (VCCVom Vom2 )
RL π
4
两管管耗
PT
= PT1 PT2
2 (VCCVom RL π
例8.3.1
功的放极电 限路参数如为图I所CM示=2，A设，V|VC(CB=R1)C2EVO|，＝R30L=V8，ΩP，CM功＝率5BWJ。T 试求：
(1)求Pom，并检验功率BJT的安全工作情况
解：
Pom
1 VCC 2 2 RL
122 9W 28
PTm≈0.2Pom ＝1.8W<5W
≈0.2Pom
选管依据之一
选取两个额定管耗大于0.2Pom的管子， 但要留有充分余地。
8.3.3 功率BJT的选择
模拟电子技术基础完整版
rD 正向约为几-几十
第一章
半导体器件
半导体物理基础知识
电子—空穴对 当T 或光线照射下,少数价电子因热激发而获得 足够的能量挣脱共价键的束缚 ,成为自由电子. 同时在原来的共价键中留下一个空位称 空穴 在本征半导体中电子和空穴是成对出现的 本征半导体在热或光照射作用下, 产生电子空穴对-----本征激发 T↑光照↑→电子-空穴对↑→导电能力↑ 所以 半导体的导电能力 与 T，光照 有关
§1.1 PN结及二极管
二 PN结的特征——单向导电性 1.正向特征—又称PN结正向偏置 外电场作用下多子 推向耗尽层，使耗尽 层变窄，内电场削弱 扩散 > 漂移 从而在外电路中出现 了一个较大的电流 称 正向电流
Vb
V
§1.1 PN结及二极管
在正常工作范围内，PN结上外加电压 只要有变化，就能引起电流的显著变化。 ∴ I 随 V 急剧上升，PN结为一个很 小的电阻（正向电阻小） 在外电场的作用下，PN结的平衡状态 被打破，使P区中的空穴和N区中的电子 都向PN结移动，使耗尽层变窄
单向导电 性
§1.1 PN结及二极管
3.PN结伏安特性表示式
Is —— 反向饱和电流
决定于PN结的材料，制造工艺、温度 UT =kT/q ---- 温度的电压当量或热电压 当 T=300K时, UT = 26mV K—波耳兹曼常数 T—绝对温度 q—电子电荷 u—外加电压 U 为反向时，且
模拟电子技术重要知识点整理
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1．掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2．根据增益，放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路，会求增益。
第⼆章运算放⼤器1．集成运放适⽤于放⼤何种信号?2．会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如：在运算电路中，集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3．运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4．当集成运放⼯作在⾮线性区时，输出电压不是⾼电平，就是低电平。
5．在运算电路中，集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6．理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等，会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7．会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1．按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类，导电性能良好的⼀类物质称为导体，⼏乎不导电的物质称为绝缘体，导电性能介于中间的称为半导体。
2．在纯净的单晶硅或单晶锗中，掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么，其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么，⼜称为什么半导体。
3．半导体⼆极管由⼀个PN结做成，管⼼两侧各接上电极引线，并以管壳封装加固⽽成。
4．半导体⼆极管可分为哪两种类型，其适⽤范围是什么。
5．⼆极管最主要的特性是什么。
6．PN结加电压时，空间电荷区的变化情况。
7．杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8．掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9．结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10．当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时，可将N型转型为P型；当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时，可将P型转型为N型。
11．温度升⾼后，⼆极管的反向电流将增⼤。
12．在常温下，硅⼆极管的开启电压约为0．3V，锗⼆极管的开启电压约为0．1V。
13．硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14．PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析模拟电子技术基础知识：功率放大器的线性度与效率分析功率放大器是模拟电子技术中常用的一种电子器件，旨在将输入信号的功率放大到所需的输出功率水平。
在功率放大器设计过程中，线性度与效率是两个重要的考虑因素。
本文将深入分析功率放大器的线性度与效率，并探讨它们之间的关系。
一、功率放大器的线性度分析线性度是指输出信号与输入信号之间的关系是否是线性的。
在功率放大器中，线性度说明了输入信号与输出信号的比例关系是否保持不变。
线性度通常用增益非线性度来表示。
增益非线性度（nonlinear distortion）是指放大器输出信号中，除了输入信号对应的基波外，还包含了其他频率的谐波成分或者交调成分。
这些附加成分的出现会导致放大器输出信号失真，影响到信号的质量。
在功率放大器设计中，需要考虑以下几个常见的线性失真类型：1. 线性失真：在放大器输出信号中，输入信号的幅度与相位保持不变。
2. 噪声失真：由于放大器本身的噪声而引起的输出信号中的失真成分。
3. 利用度失真：由于电路不完美的传输特性而引起的输出信号中的失真成分。
4. 线性区域限制：放大器的输出受到输入信号幅度的限制，超出该范围会导致失真。
为了评估功率放大器的线性度，常用的方法是通过输入输出特性曲线和传输曲线来确定。
传输曲线显示了放大器的输入和输出信号之间的关系。
二、功率放大器的效率分析功率放大器的效率是指其输入功率与输出功率之间的比值。
在实际应用中，功率放大器的效率非常重要，因为它直接关系到电力的利用和功耗。
功率放大器的效率主要受到以下几个因素的影响：1. 电源效率：电源对功率放大器提供的能量利用效率。
2. 正向功率传输效率：指放大器输出信号中有效功率与输入信号的功率之比。
3. 反向功率传输效率：指功率放大器输出信号中的反射功率与输入信号的功率之比，反射功率会导致功率损耗。
需要注意的是，功率放大器的效率与其线性度之间存在一定的折衷关系。
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流，从而控制集电极电流，实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大，共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用，输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置，使其工作在放大区，保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性，实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子，是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同，可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结，具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下，PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性，即只有在正向电压作用下才能导通，反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似，具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管，其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区，具有稳压的作用。
模拟电子技术教案基本放大电路
《模拟电子技术》电子教案授课教案课程：模拟电子技术任课教师：教研室主任：课号：５课题：第二章基本放大电路 2.1 简单交流放大电路教学目的：（1）熟练掌握基本放大电路的组成，工作原理及作用。
（2）重点掌握静态工作点的建立条件、作用教学内容：放大的概念，共射电压放大器及偏置电路，放大电路的技术指标和基本分析方法教学重点：基本放大电路的组成、工作原理教学难点：放大过程中交直流的叠加教学时数：2学时课前提问及复习：结型场效应管、绝缘栅型场效应管的构造原理和特性参数新课导入：放大的概念，应用场合以及放大电路。
新课介绍：第二章基本放大电路2．1 概述2.1.1 放大的概念放大对象：主要放大微弱、变化的信号（交流小信号），使V或I、P得到放大！OOO放大实质：能量的控制和转换，三极管——换能器。
基本特征：功率放大。
有源元件：能够控制能量的元件。
放大的前提是不失真，即只有在不失真的情况下放大才有意义。
2.1.2 放大电路的性能指标为了反映放大电路的各方面的性能，引出如下主要性能指标。
、放大倍数1输出量与输入量之比，根据输入量为电流、电压和输出量为电流、电压的不同，可以得到四种放大倍数。
2、输入电阻为从放大电路输入端看进去的等效电阻，输入电阻Ri Ri=Ui/Ii。
和输入电流有效值Ii之比，即定义为输入电压有效值Ui 、输出电阻3任何的放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效。
内阻称为输出电阻Ro 、通频带4 通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
-f=f 上限截止频率 f 中频放大倍数下限截止频率LbwH页15共页1第章2第《模拟电子技术》电子教案5、非线性失真系数6、最大不失真输出电压定义：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，用U表示。
om7、最大输出功率与效率最大输出功率P：在输出信号不失真的情况下，负载上能够获得的最大功率。
om效率η：直流电源能量的利用率。
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率优化
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率优化在模拟电子技术中，功率放大器起着非常重要的作用。
功率放大器能够将微弱的输入信号放大到较大的输出功率，广泛应用于音频放大器、射频通信等领域。
然而，功率放大器的线性度与效率问题一直是工程师们需要关注和解决的核心课题。
一、功率放大器的线性度优化功率放大器的线性度是指输入功率与输出功率之间的关系是否是线性的。
在理想情况下，放大器的线性度应该是完全线性的，在任意输入功率下，输出功率的增加应保持与输入功率的增加成正比的关系。
然而，在现实中，由于非线性元件、电源波动、反馈环路等原因，功率放大器的线性度经常无法完全满足要求。
为了解决功率放大器的线性度问题，可以采取以下措施进行优化：1. 选择合适的放大器类型：根据不同的应用场景和要求，选择合适的放大器类型，如B类、AB类、C类、D类等。
不同类型的放大器具有不同的线性度特点，工程师需要根据实际需求进行选择。
2. 使用线性化技术：通过引入线性化技术，可以有效地提高功率放大器的线性度。
常见的线性化技术包括预失真技术、反馈技术、交叉耦合技术等。
这些技术能够在一定程度上抑制功率放大器的非线性失真，提高线性度。
3. 优化电源供电：功率放大器的线性度受到电源波动的影响较大。
因此，优化电源供电是提高功率放大器线性度的重要手段之一。
可以采用稳压电源、滤波电路等方法来降低电源波动对功率放大器线性度的影响。
二、功率放大器的效率优化功率放大器的效率是指输出功率与输入功率的比值，即输出功率的百分比。
在实际应用中，功率放大器的效率通常要求尽可能地高，以确保尽量少的输入功率能够输出较大的功率。
为了提高功率放大器的效率，可以采取以下方法进行优化：1. 选择高效的功率放大器结构：不同的功率放大器结构具有不同的效率特点。
例如，级联放大器与并联放大器相比，级联放大器的效率较高。
因此，在实际设计中，根据具体要求选择适合的功率放大器结构是提高效率的关键。
2. 优化负载匹配：负载匹配对功率放大器的效率影响较大。
功率放大电路(模拟电子技术)
Po
Vo 2
2
.
1 RL
Vo 2 2RL
最大输出功率:
Pom
(Vom 2
)2
1 RL
4、直流电源供给的功率是多少？
PE PVC PVE
5、管耗是多少？ PT PE PO
6、效率是多少？ η Pom PE 100%
例题：电路参数如下，试计算最大输出功率T1管耗电流源
19
的损耗及效率，设T1的饱和电压VCES≈0.2V
令 vo Vom sin t 单个管子在半个周期内的管耗
PT1
=
1 2π
π
0 vCEiC
d( t)
1 2π
π 0
(VCC
vo
)
vo RL
d( t)
1 2π
π 0
(VCC
Vo
msint
)
Vo
msint
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
sint
V2 om
sin2t )
d(
t)
0
RL
RL
1
工作状态小结 类别 工作点 波 形
甲类 较高
13
导通角 特点
无失真
360
效率低
乙类 最低
180 失真大 效率最高
甲乙类 较低
180 — 失真较大
360
效率较高
功率放大电路提高效率的主要途径:
降低静态功耗，即减小静态电流。
（4）功率放大电路的性能指标
14
p • 输出功率
： o
PO
V0I0
Vo2 RL
Pom
Vom 2
2
模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正
模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正模拟电子技术基础知识：功率放大器的失真与校正在模拟电子技术中，功率放大器起着至关重要的作用。
然而，功率放大器在实际应用中往往会产生失真的问题，影响音频、视频信号的质量。
本文将详细探讨功率放大器的失真机制以及常见的校正方法。
一、功率放大器失真的类型1. 线性失真线性失真是指当输入信号的幅度发生变化时，放大器输出信号的幅度也发生变化，但变化不符合输入信号的线性关系。
常见的线性失真包括增益非线性失真、交叉失真以及组合失真等。
2. 非线性失真非线性失真是指当输入信号幅度较小时，放大器输出信号存在非线性扭曲。
非线性失真会导致信号失真、频谱扩展、相位失真等问题，使得信号质量下降。
3. 相位失真相位失真是指放大器在对信号进行放大过程中，对信号的相位特性造成改变。
相位失真会导致信号相关性降低、音调改变等问题。
二、功率放大器失真的主要原因1. 饱和失真饱和失真是指当输入信号幅度超过放大器的输出能力时，放大器无法再将信号进一步线性放大，导致输出波形被削平，出现失真。
2. 截止失真截止失真是指当输入信号幅度较小时，放大器的输出信号不能完全线性放大，导致输出波形失真。
3. 偏置失真偏置失真是由于放大器的直流偏置电流不准确或变化导致的失真。
这种失真会导致输出信号的直流处于不稳定状态，出现直流偏移现象。
三、功率放大器失真的校正方法1. 反馈校正反馈校正是指通过将一部分输出信号引入到放大器的输入端进行比较，并将比较结果作用于放大器的输入端，来减小输出信号的失真。
反馈校正能够降低放大器的非线性失真，提高放大器的线性度。
2. 预失真校正预失真校正是通过在放大器输入端添加一个特殊的电路，使得输入信号在经过放大器之前发生特定的失真，使得在放大过程中失真得到部分抵消。
预失真校正可以有效降低功率放大器的非线性失真。
3. 功率拆分校正功率拆分校正是通过将输入信号进行拆分，并由多个放大器进行放大，再经过合并输出，从而降低每个放大器的失真程度。
模拟电子技术基础简明教程
05
模拟电子技术的应用
音频信号处理
音频信号放大
模拟电子技术常用于音频信号的放大，如音响设备中 的前置放大器、功率放大器等，可将微弱的音频信号 放大至合适的幅度，以驱动扬声器或其他输出设备。
音频信号处理效果
通过模拟电子技术，可以对音频信号进行各种处理， 如均衡、混响、压缩等，以达到特定的音效效果，广 泛应用于音乐制作、录音和演出等领域。
关注电路在正弦交流信号下的响应， 分析电路的频率响应、阻抗和增益等 参数。
直流分析
关注电路在静态或直流条件下的工作 状态，分析电路的静态工作点、直流 电阻和电流等参数。
等效电路分析
要点一
等效电路
将复杂的电路简化成易于分析的等效电路，通过等效元件 和等效阻抗来表示原电路的性能。
要点二
等效分析方法
利用电路理论和等效原理，将复杂的电路简化为简单的等 效电路，便于理解和分析。
详细描述
电阻是一种电子元件，其作用是限制电流的流动 。它的主要特性是阻值，即电阻对电流的阻碍能 力。电阻的阻值通常由欧姆定律确定，即电压与 电流的比值等于电阻。
详细描述
电阻的阻值精度表示其实际阻值与标称阻值的接 近程度。温度系数则表示电阻阻值随温度变化的 程度。稳定性则是指电阻在长期使用或环境变化 下，阻值保持稳定的能力。
团队协作
在项目实践中，能够与团队成员 协作完成项目任务，发挥各自的 优势，提高团队协作能力。
项目实施与总结
参与项目实施过程，对项目进行 总结和评估，提出改进意见和建 议，为后续项目提供参考。பைடு நூலகம்
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06
实验与项目
基本实验操作
01
02
03
模拟电子技术基础实验
模拟电子技术基础实验——功率放大功能电路设计实验哈尔滨工程大学电工电子教学基地一、实验目的1．学会集成功率放大器的选择及应用方法，熟悉集成功率放大器的使用注意事项。
2．掌握功率放大器的调试测量方法。
二、实验原理集成功率放大器种类很多，它可以应用在很多场合，如收录机、电视机的功率输出电路、仪器仪表电路等。
按采用电源的供电方式分为OTL电路和OCL电路，由于后者取消了耦合电容，其低频特性优于前者集成功率放大器是由集成运算放大器发展而来的，它的内部电路一般也由前置级、中间级、输出级及偏置电路等组成，不过集成功放输出级的输出功率大、效率高。
另外，为了保证器件在大功率状态下安全可靠工作，集成功放中还常设有过流、过压以及过热保护电路等。
下面介绍几种常用的集成功率放大器：1.LM386集成功率放大器及其应用LM386是一种低电压通用型集成功率放大器．其内部电路如右图所示，管脚排列采用8脚双列直插式塑料封装。
LM386集成功放典型应用参数为：直流电源电压范围4～12V；额定输出功率为600mW；带宽300kHz(管脚1、8开路)；输入阻抗50k。
LM386内部电路由输入级、中间级和输出级等组成。
LM386的典型应用电路管脚1、8开路时，负反馈最强，整个电路的电压放大倍数为20倍，若在1、8间外接旁路电容，可使电压放大倍数提高到200。
在实际使用中往往在1、8之间外接阻容串联电路，如右图所示的 和C2，调节 即可使集成功放电压放大倍数在20~200之间变化。
管脚7与地之间外接电解电容C5构成直流电源去耦电路。
5脚外接电容C3为功放输出电容，以便构成0TL 电路，R1、C4是频率补偿电路，用以抵消扬声器音圈电感在高频时产生的不良影响，改善功率放大电路的高额特性和防止高频自激。
输入信号ui 由C1接入同相输入端3脚，反相输入端2脚接地，故构成单端输入方式。
三、功率放大器的性能指标与测试方法 功率放大电路的主要性能指标有以下几种： 1. 最大输出不失真功率Pomax最大不失真输出功率的测量实质上是测量功放的最大不失真输出电压。
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点
模拟电子技术基础知识功率放大器的线性度与效率分析要点在模拟电子技术领域中，功率放大器是一种重要的电子元件，用于增强电子信号的幅度。
在功率放大器的设计和应用过程中，线性度和效率是两个关键的指标。
本文将探讨功率放大器的线性度与效率分析的要点。
一、功率放大器线性度的分析1. 线性度的定义与重要性线性度是衡量功率放大器输出信号与输入信号之间的关系是否线性的指标。
在实际应用中，线性度直接影响到功率放大器的信号失真程度，因此，准确分析功率放大器的线性度十分重要。
2. 功率放大器线性度的测试方法（1）阶跃响应法：通过输入一个阶跃信号，观察输出信号的响应情况，从而得出功率放大器的线性度。
（2）频率响应法：通过输入一个正弦信号，并改变其频率，测量输出信号的增益，进而得到功率放大器的线性度。
（3）交叉调制法：利用两个正弦信号进行交叉调制，观察输出信号的谐波失真情况，以评估功率放大器的线性度。
3. 问题与解决方案在功率放大器线性度分析过程中，可能会出现一些问题，例如非线性失真和互调失真。
针对这些问题，可以采取以下解决方案：（1）优化电路设计，减少非线性元件的影响。
（2）采用负反馈技术，增加线性度。
（3）选用高线性度的功率放大器器件。
二、功率放大器效率的分析1. 效率的定义与重要性功率放大器的效率是指输出功率与输入功率之比，衡量了功率放大器的能量传输效率。
高效率的功率放大器能够有效利用电源能量，减少能量的损耗。
2. 功率放大器效率的计算方法功率放大器的效率计算方法有多种，其中最常用的是利用直流功率和交流功率的比值来计算。
（1）直流效率：直流效率是指功率放大器在工作过程中，在特定输入功率和负载条件下的直流电源利用率。
（2）交流效率：交流效率是指功率放大器在输出信号中的交流功率与输入功率之比。
3. 提高功率放大器效率的方法（1）采用高效率的功率放大器器件，如MOSFET、IGBT等。
（2）优化功率放大器的电路拓扑结构，减少功率损耗。
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(VCC VCES )2
Pom =
2 RL
(VCC VCES )2 2RL
忽略VCES时
Pom
VCC 2 2RL
实际输出功率
Po
= Vo Io
Vo m 2
Vo m
V2 om
2 RL 2RL
8.3.2 分析计算
2. 管耗PT 单个管子在一个周期内的管耗
1
PT1 = 2π
π
0 (VCC
vo )
8.3.3 功率BJT的选择
功率与输出幅 度的关系
8.3.3 功率BJT的选择
1.最大允许管耗:
PCM 0.2Pom
2.最大耐压值:
V(BR)CEO 2VCC
3.Байду номын сангаас大集电极电流:
I CM
VCC RL
例8.3.1
功的放极电 限路参数如为图I所CM示=2，A设，V|VC(CB=R1)C2EVO|，＝R30L=V8，ΩP，CM功＝率5BWJ。T 试求：
Pom
[(VCC
VCES ) / 2 RL
2]2 2.07W
（2）此时Rb应调节到什么数值？
I CQ
Icm
Vom RL
0.72 A
Rb
VCC VBE I BQ
(VCC
VBE )
I CQ
1570
（3）此时电路的效率η＝？试与工作在乙类的互补对称电路比较。
Pom 2.07 24%
➢ 降低静态功耗，即减小静态电流。 动画演示功率放大器
四种工作状态
的分类
根据正弦信号整个周期内
三极管的导通情况划分
甲类：一个周期内均导通
乙类：导通角等于180°
甲乙类：导通角大于180°
丙类：导通角小于180°
8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
8.3.1 电路组成 8.3.2 分析计算 8.3.3 功率BJT的选择
（3）每个管子的耐压|V(BR)CEO|应大于多少。
| V(BR)CEO | 2VCC 24V
习题8.3.3
设试v求i为在正BJ弦T的波饱，和RL压＝降8ΩVC，ES可要以求忽最略大不输计出的功条率件Po下m ＝，9求W 。
(1)正、负电源VCC的最小值；
(2)根Vo据m 所 V求CCVCCP的om最小(V值CC，R/计L 2算)2相应9的WICM、VC|VC(BR)1CE2OV| 的最小值；
3. 电源供给的功率PV
PV = Po PT
2VCCVom πRL
Po
=
Vom 2 2RL
PT = PR2TL1 (VPCTCπV2 om
Vom2 4
)
当
Vom
VCC
时，
PVm
2 π
VCC2 RL
4. 效率
= Po π Vom
PV 4 VCC
当
Vom VCC 时，
π 78.5%
vo RL
d (
t)
1 2π
π
0 (VCC
Vo
msi
nt
)
Vo
msint
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
sint
V2 om
sin2t )
d(
t)
0
RL
RL
1 (VCCVom Vom2 )
RL
两管管耗
π
4
PT
= PT1 PT2
2 (VCCVom RL π
Vom2 ) 4
8.3.2 分析计算
(1)求Pom，并检验功率BJT的安全工作情况
解：
Pom
1 • VCC 2 2 RL
122 9W 28
PTm≈0.2Pom ＝1.8W<5W
iCM
VCC RL
12 8
1.5A 2 A
vCEM 2VCC 24V 30V
(2)求η＝0.6时的PO值
Po
=
Vom 2 2RL
9.2 2 28
Vi
Vo
VCC 2
8.49V
习题8.3.4
管子在输入信号vi作用下，在一周期内T1和T2轮流导通
约180º，电源电源VCC＝20V，负载RL＝8Ω，试计算：
(1)在输入信号Vi＝10V(有效值)时电路的输出功率、管 耗、直流电源供给的功率和效率。
(1) 功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的
的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压 和电流。管子工作在接近 极限状态。 一般直接驱动负载，带载能力要强。 (和输出电阻有关) (2) 要解决的问题
➢ 提高效率 ➢ 减小失真 ➢ 管子的保护
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
8.1 功率放大电路的一般问题 8.2 射极输出器——甲类放大的实例 8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路 8.4 甲乙类互补对称功率放大电路 8.5 集成功率放大器
8.1 功率放大电路的一般问题
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象 2. 功率放大电路提高效率的主要途径
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
I CM
VCC RL
12 A
| V(BR)CEO | 2VCC 24V
(3)输出功率最大时(Pom ＝9W )，电源供给的功率PV；
PV
=
Po
PT
2 π
VCC 2 RL
11.46W
(4)每个管子允许的管耗PCM的最小值；
PCM 0.2Pom 1.8W
(5)输出功率最大 (Pom ＝9W )时的输入电压有效值。
4
8.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
因为
PT1
1 RL
(VCCVom π
Vom 2 ) 4
当
Vom
2 π
VCC
≈0.6VCC
时具有最大管耗
Pom
VCC 2 2RL
PT1m
1 π2
• VC2C RL
≈0.2Pom
选管依据之一
选取两个额定管耗大于0.2Pom的管子， 但要留有充分余地。
PV VCC ICQ
习题8.3.2
已知VCC＝12V，RL＝16Ω，vi为正弦波。求
（1）在BJT的饱和压降VCES可以忽略不计 的条件下，负载上可能得到的最大输出功 率Pom；
Vom VCC
Pom
(VCC / RL
2)2
4.5W
（2）每个管子允许的损耗PCM至少为多少？
PCM 0.2Pom 0.9W
动画演示
8.3.1 电路组成
1. 电路组成
由一对NPN、PNP特性相同的 互补三极管组成，采用正、负双 电源供电。这种电路也称为OCL 互补功率放大电路。
2. 工作原理
两个三极管在信号正、负 半周轮流导通，使负载得到 一个完整的波形。
8.3.2 分析计算
图解分析
动画演示
8.3.2 分析计算
1. 最大不失真输出功率Pom
5.3W
= Po π Vom
PV 4 VCC
功率BJT能安全工作。
Vom 9.2V
习题8.3.1
设BJT的β＝100，VBE＝0.7V，VCES＝0.5V， ICEO＝0，电容C对交流可视为短路。输入信
号为正弦波。
（1）计算电路可能达到的最大不失真输出
功率Pom；
Vom
VCC
VCES 2