第13讲 互补输出级讲解

截止状态。
(b)
将两个电路合并，即共用负载RL和输入端
+Vcc
构成互补输出极
T1
T1为NPN管，T2为PNP管
ui
T2
iL RL
uo 要求：两只管子参数相同，
特性对称。
-Vcc
二、对输出级的要求
互补输出级是直接耦合的功率放大电路。 对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小； 负载电阻上无直流功耗； 射极输出形式 最大不失真阻无穷大
（1）化整为零，识别电路
第一级：双端输入单端输出的差放 注意是倒置 第二级：以复合管为放大管的共射放大电路 第三级：准互补输出级
（2）基本性能
输入电阻为2rbe、电压放大倍数较大、输出电阻 很小、最大不失真输出电压的峰值接近电源电压。
（3）判断电路的同相输入端和反相输入端
第十三讲 互补输出级
第十三讲 互补输出级
一、互补输出极的由来 二、对输出级的要求 三、基本电路 四、消除交越失真的互补输出级 五、准互补输出级 六、直接耦合多级放大电路
一、互补输出极的由来
差分放大电路作为输入级：可以抑制温漂。
输出级：要求输出电阻小 共集放大电路
+Vcc
-Vcc
+ u_ i
uo
RL
同相
输入端
＋
ui1与u0同相
＋
－
＋
反相 －
＋
输入端
接法 共射 共集 共基
输入 b b e
输出 c e c
相位 反相 同相 同相
整个电路可等 效为一个双端输 入单端输出的差 分放大电路。
（4）交流等效电路
可估算低 频小信号下 的电压放大 倍数、输入 电阻、输出 电阻等。
• 引导学生画出交流等效电路，特别要说明
• 1、为什么在交流等效电路中没有T5、R2和R5；
• 2、只能用其估算低频小信号下的动态参数。
Ri1=2rbe =Ri Ri2=rbe3+(1+β)rbe4
Ri3=rbe6+ (1+β)[rbe7+ (1+β)RL]
.
Au1


1 2


R1 // Ri2 rbe1
.
Au2

U02
.
U i2

2Ri3
Ri 2
.
, Au3
1
.
Au

.
Au1
.
Au2
.
Au3

1 2


3 ( R1 // Ri2 )RI 3 rbe1 Ri 2
信号在零附近两 只管子均截止
开启
消除失真的方法：
电压
设置合适的静态工作点。
四、消除交越失真的互补输出级
• 对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电 阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。
• 如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导 通状态，那么当有信号输入时两只管子中至少 有一只导通，因而消除了交越失真。
+ ui
_
uo
RL
(a)
(b)
输入ui正弦信号，
(a)在ui正半周>0.7V，晶体管导通，uo=ui-0.7； (b)在ui负半周<-0.7V，晶体管导通，uo=ui+0.7；
+Vcc
-Vcc
特点：
晶体管只在输入信
+ u_ i
uo
RL
(a)
号的半个周期内处
+ ui
_
uo 于放大状态，而另
RL
外半个周期内处于
静态工作电流小
双电源供电时Uom的峰 值接近电源电压。
单电源供电Uom的峰值 接近二分之一电源电压。
输入为零时输出为零
三、基本电路
1. 特征：T1、T2特性理想对称。
2. 静态分析
T1的输入特性
理想化特性
静态时T1、T2均截止，UB= UE=0， uo = 0v。
3. 动态分析
ui正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地，
• 二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效 为一个0.6～0.8V的直流电池，对交流信号的 作用可等效为一个数值很小的动态电阻。
消除交越失真的互补输出级的构成
电路中增加Ｒ１、Ｄ２、Ｄ２、R2支路。
集成电路中通 常采用右图
两管均处于 微弱导通状 态。
静态： ub1=0.7V，ub2=-0.7v
静态：UB1B2 UD1 UD2 动态：ub1 ub2 ui
uo=ui-0.7≈ui uo = ui
①ui>0
T2截止
＋
ui >0.7v
T1导通
＋
ui负半周，电流通路为
地→ RL → T2 → -VCC，
②Ui<0 ui <-0.7v
T1截止 T2导通
uo=ui+0.7≈ui 两只管子交替工作，两路电源交替供电，
双向跟随。
4. 交越失真
＋ ＋
正负半周衔接不好，在ui过 零处输出电压产生失真，称 为”交越失真”。
若I
2＞＞I
，
B
则
U B1B2

R3＋R4 R4
U BE
故称之为U BE 倍增电路
五、准互补输出级
为了增大T1管和T2管的电流放大系数，以减小前极驱动 电流，常采用复合管结构。
为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管。
静态时：UBE1 UBE2 UEB3

(1
R5 R4
)U BE5
动态时：ub1 ub3 ui
这种输出管为同一类型管的电路称为准互补输出电路。 常用作功率放大，也称OCL电路。
六、直接耦合多级放大电路
1. 放大电路的读图方法
（1）化整为零：按信号流通顺序将N级放大电路 分为N个基本放大电路。 （2）识别电路：分析每级电路属于哪种基本电 路，有何特点。 （3）统观总体：分析整个电路的性能特点。 （4）定量估算：必要时需估算主要动态参数。