第13讲 互补输出级讲解
互补输出级介绍
互补输出级的历史与发展
历史
互补输出级的起源可以追溯到20世纪50年代，当时它被发明用于解决交越失真 的问题。随着技术的不断发展，互补输出级的性能也不断得到提升。
发展
近年来，随着电子技术的进步，互补输出级的设计和制造工艺不断改进，其性 能和应用范围也在不断扩展。未来，互补输出级有望在更多领域发挥重要作用。
保设备的正常运行和数据的准确性。
05
互补输出级的优势与挑战
优势分析
高效能
互补输出级能够实现更高的效能，从而提高系统的整体效率。
稳定性好
由于其特定的电路结构，互补输出级具有较好的稳定性，能够保 证系统的可靠性。
适用范围广
互补输出级适用于多种类型的电路，具有较广的应用范围。
挑战与解决方案
电路设计复杂
互补输出级的电路设计相对复杂，需要专业 知识和技能。
元器件选择要求高
为了实现更好的性能，互补输出级对元器件的 选择有较高的要求。
调试难度大
由于其电路结构的特殊性，互补输出级的调试具 有一定的难度。
学习相关知识和技能
加强对互补输出级相关知识和技能的学习，提高设 计能力。
选择合适的元器件
根据实际需求选择性能稳定、质量可靠的元器件 。
详细描述
功率放大倍数反映了输出级电路对功率的放大能力，其值越大，说明输出功率相对于输入功率的增益越大，电路 的功率驱动能力越强。
输入电阻与输出电阻
总结词
输入电阻和输出电阻是衡量输出级电路 输入和输出端阻抗特性的重要参数。
VS
详细描述
输入电阻表示输入端的等效阻抗，其值越 大，说明输入信号在输入端的损耗越小； 输出电阻表示输出端的等效阻抗，其值越 小，说明输出信号在输出端的损耗越小。
BLDC开发笔记2.六步PWM输出
BLDC开发笔记2.六步PWM输出6步PWM互补输出6步PWM输出是对 F103 的 TIM1 进⾏配置成PWM输出模式，带刹车和死区功能。
按照模块化进⾏初始化配置。
勾选keil中的C99标准（⽀持任意地⽅定义变量）。
GPIO初始化打开相应功能模块时钟，将TIM1 的TIx引脚配置为复⽤推挽输出模式，BKIN（刹车）引脚配置为浮空输⼊模式。
通过在头⽂件进⾏宏定义配置，在硬件改变的时候⽅便修改#define BLDC_TIMx TIM1#define BLDC_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd#define BLDC_TIM_CLK RCC_APB2Periph_TIM1#define BLDC_TIM_GPIO_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd#define BLDC_TIM_GPIO_CLK (RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB)#define BLDC_TIM_CH1_PORT GPIOA#define BLDC_TIM_CH1_PIN GPIO_Pin_8 //通道1#define BLDC_TIM_CH2_PORT GPIOA#define BLDC_TIM_CH2_PIN GPIO_Pin_9 //通道2#define BLDC_TIM_CH3_PORT GPIOA#define BLDC_TIM_CH3_PIN GPIO_Pin_10 //通道3#define BLDC_TIM_CH1N_PORT GPIOB#define BLDC_TIM_CH1N_PIN GPIO_Pin_13 //互补通道1#define BLDC_TIM_CH2N_PORT GPIOB#define BLDC_TIM_CH2N_PIN GPIO_Pin_14 //互补通道2#define BLDC_TIM_CH3N_PORT GPIOB#define BLDC_TIM_CH3N_PIN GPIO_Pin_15 //互补通道3#define BLDC_TIM_BKIN_PORT GPIOB#define BLDC_TIM_BKIN_PIN GPIO_Pin_12 //刹车输⼊GPIO初始化函数static void BLDC_TIMx_GPIO_Config(void){//GPIO初始化结构体GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//打开GPIOA和GPIOB的时钟和复⽤功能时钟BLDC_TIM_GPIO_APBxClock_FUN(BLDC_TIM_GPIO_CLK|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//通道1引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH1_PIN;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH1_PORT,&GPIO_InitStruct);//通道2引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH2_PIN;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH2_PORT,&GPIO_InitStruct);//通道3引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH3_PIN;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH3_PORT,&GPIO_InitStruct);//互补通道1引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH1N_PIN;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH1N_PORT,&GPIO_InitStruct);//互补通道2引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH2N_PIN;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH2N_PORT ,&GPIO_InitStruct);//互补通道3引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_CH3N_PIN;;GPIO_Init(BLDC_TIM_CH3N_PORT,&GPIO_InitStruct);//BKIN pin 引脚配置GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=BLDC_TIM_BKIN_PIN;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(BLDC_TIM_BKIN_PORT ,&GPIO_InitStruct);}Processing math: 100%时基初始化时基配置APB2时钟为72Mhz，预分频系数PSC为0，（PSC决定记⼀次的时间），⽅便计算将PWM频率为 f=20khz，故定时器计数周期ARR=72M/（PSC+1）/ f，因为我们预分频系数为0，故 ARR=72M/（0+1）/20k=3600。
第11讲 互补输出级
C 1 2π RL f L
3.4 互补对称功率放大电路
3.4.1 放大电路工作状态的分类 三极管的工作状态
3.4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路 （1）电路组成及工作原理
当输入信号处于正半周时，
T1管导电，有电流通过负载RL，方
向由上到下。 当输入信号为负半周时，T2管 导电，有电流通过负 载RL，方向由
下到上。
于是两个三极管一个正半周, 一 个负半周轮流导电，在负载上将正 半周和负半周合成在一起，得到一 个完整的不失真波形。
当输出电压幅度达到最大，即Vom≈VCC时，则得 电源供给的最大功率为： 2
PDC max 2VCC RL
3．效率
Po π Vom PDC 4 VCC
当Vom = VCC 时效率最大，η =π /4 =78.5％。 4、管耗
1 VCCVom Vom 2 PC1 PC2 ( ) 0.2P omax RL 4
b2
(2) 利用三极管恒压源提供偏置
若I1 I 2＞＞I B 4，则 U CE 4 U BE 4 ( R1 R2 ) R2
故称之为U BE 倍增电路
二、复合管的互补功率放大电路 （1）复合管 当输出功率较大时，输出级的推动级，即 末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采 用复合管，复合管有四种形式。 复合管的极性由 前面的一个三极管决
定。由NPN-NPN或
PNP-PNP复合而成一 般称为达林顿管。
（2) 复合管互补对称放大电路举例
为保持输出管的良好对称性，输出管为同 类型晶体管。
静态时： U BE1 U BE2 U EB3 (1 R5 )U BE5 R4
三、甲乙类单电源互补对称放大电路 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。
编码器的输出方式有互补输出
编码器的输出方式有互补输出、电压输出、线性驱动器输出，三种输出方式，我要买NPN输出，需要选哪一
编码器的输出方式有互补输出、电压输出、线性驱动器输出，三种输出方式，我要买NPN输出，需要选哪一种输出方式呢？
互补输出是输出上具备NPN和PNP两种输出晶体管的输出电路。
根据输出信号的[H]、[L]，2个输出晶体管交互进行[ON]、[OFF]动作，比集电极开路输出的电路传输距离能稍远，也可与集电极开路输入机器（NPN、PNP）连接
电压输出是在集电极开路输出的电路基础上，在电源间和集电极之间接了一个上拉电阻，使得集电极和电源之间能有一个稳定的电压状态
线性驱动输出是采用RS-422标准，用AM26LS31芯片应用于高速、长距离数据传输的输出模式。
信号以差分形式输出，因此抗干扰能力更强。
输出信号需专门能接收线性驱动输出的设备才能接收
通过以上判断应选择电压输出的NPN输出。
《互补输出级》课件
contents
目录
• 互补输出级简介 • 互补输出级的性能分析 • 互补输出级的实际应用 • 互补输出级的优化与改进 • 互补输出级的发展趋势与展望
01
互补输出级简介
定义与特点
定义
互补输出级是一种电子放大电路，用 于将前级电路的信号放大并输出到负 载。
特点
具有高输出功率、低输出阻抗、大动 态范围和低失真等特点，广泛应用于 音频放大器和功率放大器中。
选择适当的电阻、电容、电感等元件参数，以减小失真度。
优化电路结构
通过改进电路结构，如采用负反馈或正反馈，来减小失真度。
调整工作点
适当调整晶体管的工作点，可以减小失真度，提高输出信号的质量 。
提高频率响应
选择适当的元件参数
01
选择适当的电阻、电容、电感等元件参数，以提高频率响应。
采用适当的滤波器
02
新型互补输出级的开发
为了实现更高的性能，新型互补输出级的开发需要综合考虑电路设计、材料选择、制程工艺等多个方 面。同时，还需要借助先进的仿真和测试工具，以确保设计的可行性和可靠性。
互补输出级与其他电路的集成与优化
互补输出级与数字电路的 集成
互补输出级与数字电路的集成可以实现信号 的高速传输和处理，提高系统的整体性能。 为了实现高效的集成，需要解决不同电路之 间的接口和匹配问题，以确保信号的稳定传 输。
频率响应
总结词
频率响应描述了互补输出级在不同频率下的性能表现。
详细描述
频率响应是指输出信号的幅度随频率变化的特性。理想情况下，频率响应应该平 坦且宽广，以保证在音频或射频范围内都能获得良好的性能表现。频率响应受到 电路元件的参数和配置的影响。
失真度
光电编码器原理讲解
光电编码器原理及应用电路1.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90旱牧铰仿龀逍藕拧根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90海佣煞奖愕嘏卸铣鲂较颍鳽相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
1.2绝对式编码器绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的圆形码盘上沿径向有若干同心码道，每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是它的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。
这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。
显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有 N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
目前国内已有16位的绝对编码器产品。
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。
2010第13讲 互补输出电路
中国海洋大学 zaysi@
（3）判断电路的同相输入端和反相输入端
＋
同相 输入端
＋
－
＋
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。
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（4）交流等效电路
中国海洋大学 zaysi@
2. 例题
动态电阻无穷大
（1）化整为零，识别电路
第一级：双端输入单端输出的差放 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
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（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。
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二、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
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3. 动态分析
ui正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地，
＋ ＋
uo = ui
ui负半周，电流通路为
第13讲 互补输出级
一、对输出级的要求 二、基本电路 三、消除交越失真的互补输出级 四、准互补输出级 五、直接耦合多级放大电路
直接耦合互补输出级
差分放大电路可抑制温漂, 常用在多级放大电路的输入级
多级放大电路通常分为三级:
输入级 (差分放大电路,抑制温漂) 中间级 (共射放大电路或复合管,放大) 输出级 (OCL, 互补输出电路, 要求Ro低, Uom大)
智能控制技术第十三课鲁棒优化ppt课件
0.08
0.2
0.4 x 0.6
0.8
1
常用的鲁棒处理方法
目标函数的期望fexp(x)与方差fvar(x)
f exp ( x)
f ( x ) p( )d
f var ( x) ( f ( x ) f exp (x))2 p( )d
鲁棒优化问题复杂性
对于不同的多目标优化问题和优化问题的变量扰动存在 的差异，用鲁棒的方法得到的鲁棒Pareto最优前沿和 原有的Pareto最优前沿肯定有着不同的分布和排列， 但是可以归结为以下4种情况
支配关系
其中1、2、3、4代表四个可行解，点4表示的解支配点1、2、 3所表示的解，点2、3所表示的解均支配点1表示的解；点2 与点3所表示的解彼此不相关。
Pareto 边界
非劣解又称为Pareto最优解，多目标优化问题有很多个 Pareto最优解，解决多目标优化问题的关键在于获得有这 些Pareto最优解组成的集合。Pareto 最优解集在解空间 中往往会形成一条边界线（超平面），又叫front。
NSGA
非支配排序遗传算法NSGA（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm）是由Srinivas和Deb提出的，这是一种基于Pareto最优 概念的遗传算法。
优点：优化目标个数任选，非劣最优解分布均匀，并允许存在多个 不同的等价解。
缺点：
a）计算复杂度较高，算法复杂度是O MN(其3 中N为种群大小，M为
NSGA-II
4.精英保留策略:
首先，将父体和子代全部个体合并成一个统一的种群放 入进化池中，种群的个体数成为2N。然后种群按非劣解等 级分类并计算每一个体的局部拥挤距离。依据等级的高低 逐一选取个体直到个体总数达到N，从而形成新一轮进化 的父代种群，其个体数为N。在此基础上开始新一轮的选 择，交叉和变异，形成新的子代种群。这种方法可加快进 化的速度。
模拟电子技术基础——摘要
第一章1.多子的浓度约等于所掺杂的杂质原子的浓度，他受温度的影响小，少子是本征激发形成的，尽管浓度低，但是对温度非常敏感，这将影响半导体的性能。
2.PN结导通时的压降上只有零点几伏，因而应在它所在的回路上串联一个电阻，以限制回路电流，防止PN结因为正向电流过大而烧毁。
3.在电子电路中，如果A1>(5-10)A2,则可称为A1远远大于A2。
4.高掺杂，耗尽层窄，低电压即可击穿，称为齐纳击穿。
5.低掺杂，耗尽层宽，高电压才能击穿，称为雪崩击穿。
6.二极管的主要参数：最大整流电流If，最高反向工作电压Ur，反向电流Ir，最高工作频率Fm。
7.二极管外加微变电流时，等效成为一个动态电阻8.稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内端电压不变，表现出稳压特性，广泛应用于稳压电源和限幅电路中。
9.在稳压电路中，一般要串联一个电阻来限流，从未保证稳压管正常工作。
10.稳压管的主要参数：稳定电压Uz；稳定电流Iz；额定功耗Pzm；动态电阻Rz；温度系数α11.发光二极管的发光颜色取决于所用的材料，开启电压比普通的二极管要大。
12.双极型晶体管（BIT）又称为晶体三极管、半导体三极管。
13.基区薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度高，集电区面积大。
14.放大是对模拟信号最基本的处理，晶体管的放大作用表现为小的基极电流可以控制大的集电极电流。
15.晶体管的直流放大系数和交流放大系数基本相等，放大倍数太小起不到放大作用，太大则不稳定。
16.晶体管的三个状态：截止区、饱和区、放大区，Ube小于开启电压且集电极反偏时。
饱和区，此时发射极正偏，集电极也正偏，也就是说Uce小于Ube，Ic不仅与Ib有关，还与Uce有关，随着Uce的增大，Ic会增大。
当Uce大于Ube时，也就是集电极反偏时，Ic的大小几乎与Uce 无关，只与Ib的大小有关，表现为线性放大的状态。
17.晶体管的主要参数：共射放大倍数β、最大集电极电流、最大反向击穿电压、级间反向电流Iceo，越小越稳定。
一种克服交越失真的互补输出级电路
《一种克服交叉失真的互补输出级电路》随着电子科技的不断发展，各种电路设计和研究也不断涌现。
互补输出级电路作为一种常见且重要的电路结构，其在放大器和集成电路设计中有着广泛的应用。
然而，在实际应用中，互补输出级电路常常面临着交叉失真的问题，影响了电路的性能和稳定性。
如何克服交叉失真，提高互补输出级电路的性能成为了当前研究的热点之一。
1. 交叉失真的成因和影响交叉失真指的是在互补输出级电路中，由于两个输出级互补工作时的不匹配，导致输出信号出现失真和交叉现象。
这种失真不仅会降低电路的增益和带宽，还会影响整体的信号完整性和稳定性。
2. 传统互补输出级电路存在的问题传统的互补输出级电路常常采用晶体管作为输出器件，但由于晶体管的参数不可避免地存在一定的不匹配性，使得交叉失真难以避免。
传统电路结构中存在的布线和电容等因素也会对交叉失真产生一定的影响。
3. 新型互补输出级电路设计针对交叉失真的问题，研究人员们提出了一种新型的互补输出级电路设计。
该设计结合了数字信号处理和模拟电路设计的思想，采用了新型的输出器件和电路结构，有效地克服了传统互补输出级电路存在的问题。
通过优化电路布局和参数匹配，以及引入反馈和补偿等技术手段，新型互补输出级电路在降低交叉失真和提高信号完整性方面具有明显的优势。
4. 个人观点和总结从个人角度来看，克服交叉失真的互补输出级电路设计是一项具有挑战性和前瞻性的课题。
通过不断的研究和实践，相信新型互补输出级电路设计会在电子科技领域发挥重要作用，为实际应用带来更高性能的电路和设备。
在今后的工作中，我们需要进一步加强对新型互补输出级电路设计原理和技术的研究，不断探索和创新，为电子科技的发展贡献自己的力量。
以上就是我对于一种克服交叉失真的互补输出级电路的个人观点和总结，希望能对您有所帮助。
互补输出级电路是一种重要的电路结构，通常用于放大器和集成电路的设计中。
然而，随着电子科技的不断发展，互补输出级电路在实际应用中常常遇到交叉失真的问题，这影响了电路的性能和稳定性。
第13讲 功率放大电路的特点 基本O CL电路与交越失真
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
二、特点
1、输出功率要大，输出电阻要小 输出功率要大，
Po =U o× I o
2、效率要高
Pv ：直流电源提
供的总功率
Po η = ×100% Pv
非线性失真γ 3 、非线性失真γ要小 大信号工作状态
4、要有过载保护，散热要好：电流大、温升高 要有过载保护，散热要好：电流大、
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
基本OCL OCL电路与交越失真 第二节 基本OCL电路与交越失真
一、电路的组成
管是一对对称 （1） V1和V2管是一对对称 的异型晶体管； 的异型晶体管； （2） V1和V2管分别与负载 V1和V2管分别与负载 组成射极跟随器 射极跟随器； 组成射极跟随器； 两组电源供电。 （3）采用±Vcc 两组电源供电。 采用± 两管交替工作，一只在输入信号正半周导通， 两管交替工作，一只在输入信号正半周导通， 另一只在负半周导通，犹如一推一挽， 另一只在负半周导通，犹如一推一挽，在负载 上合成完整的波形。 上合成完整的波形。
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
三、分类
1、按功放管工作状态（导通时间的长短）分： 按功放管工作状态（导通时间的长短） （1）甲类（A类）工作状态 甲类（ 输入信号的整个周期内 晶体管都是导通的。 晶体管都是导通的。 管耗大、 管耗大、效率低 （2）乙类（B类）工作状态 乙类（ 输入信号的半个周期内 晶体管导通。 晶体管导通。 波形半周失真， 波形半周失真，效率提高
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
（3）甲乙类（AB类）工作状态 甲乙类（AB类 介于甲类和乙类之间 晶体管的导通时间 大于半个周期， 大于半个周期，小于一个周期 效率提高，失真不易恢复 效率提高， （4）丙类（C类）工作状态 丙类（ 晶体管的导通时间小于半个周期
项目四功率放大器的组装与测试讲述
VCC UCES 2RL
2
15 32
18W
24
R1 A
ui
B R2
+Vcc
T1
D1
ie1
i D2T2 e2
RL
+
uo -
-Vcc
改 进 的 OCL功 率 放 大 电 路
VCC UCES 15 3 62.8%
4
VCC
4 15
(2) AV 1 U om Uim 8V
Pom
T/2 T
t
O
t
优点：直接耦合，频率
特性好。
缺点：双电源供电。
四、OCL功率放大电路的组成及工作原理
1. OCL电路的交越失真
ui
+VCC T1
t
ic1
u´o ´
t
ui
u"o
iL RL
uo
ic2
t
T2
uo
-VCC
t 交越失真：输入信号 ui在过零前
后，输出信号uo出现的失真
2. 改进的OCL电路
• 特点
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率 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。
• 要解决的问题
（1）提高转换效率：在电源电压确定的情况下，输出 尽可能大的输出功率；
（2）减小失真：工作于大信号状态容易产生非线性失真。
（3）功放管的保护：管子工作在接近极限状态，要有散 热等各种保护措施。
若 忽 略U CES， 则 :
Pom
VC2C RL
PV
2 VC2C
RL
78.5%
4
例: 如图所示电路,VCC=15V，输入 电压为正弦波，晶体管的饱和管压
ocl电路是互补输出级
ocl电路是互补输出级互补输出级（Complementary Output Stage）是一种常见的输出级电路，它由互补型晶体管组成，能够实现高质量的放大和驱动功率放大器。
本文将从互补输出级的原理、特点和应用等方面进行详细介绍。
一、互补输出级的原理互补输出级是由NPN型和PNP型晶体管组成的，NPN型晶体管作为输出级的上半部分，PNP型晶体管作为输出级的下半部分。
当输入信号为正电压时，NPN型晶体管导通，PNP型晶体管截止；当输入信号为负电压时，PNP型晶体管导通，NPN型晶体管截止。
通过这种方式，可以实现对输入信号的放大和输出信号的互补。
二、互补输出级的特点1.高质量的放大：互补输出级能够实现对输入信号的高质量放大，输出信号具有较低的失真和高的信噪比。
2.驱动能力强：互补输出级能够提供较大的输出电流，能够驱动各种负载，包括低阻抗负载和高容性负载。
3.功耗较低：互补输出级能够在工作时只有一个晶体管导通，另一个晶体管截止，使得功耗较低。
4.温度稳定性好：互补输出级的两个晶体管工作在互补的工作状态下，能够使输出级的温度稳定性得到改善。
三、互补输出级的应用互补输出级广泛应用于音频功放、电视机、手机等各种电子设备中。
以音频功放为例，互补输出级能够提供高质量的音频放大和驱动能力，使得音乐和语音的输出效果更加清晰、真实。
同时，互补输出级还能够适应不同的负载要求，提供稳定的输出功率。
四、互补输出级的改进为了进一步提高互补输出级的性能，有一些改进措施可以采取。
例如，可以采用多级互补输出级，通过级联多个互补输出级，可以增加放大倍数和输出功率。
此外，还可以使用反馈电路来控制互补输出级的增益和失真，提高整体的性能。
五、总结互补输出级是一种重要的电路结构，它能够实现高质量的放大和驱动能力。
通过合理的设计和改进，可以进一步提高互补输出级的性能。
在实际应用中，互补输出级广泛应用于各种电子设备中，为我们带来更好的音频和视频体验。
第7讲 差分放大电路 互补输出级 集成运放概述PPT课件
c
同相
10
第四章 集成运算放大电路
重点： 一、集成运放的组成及各部分的作用和特点 二、集成运放的电压传输特性 三、集成运放中基本电流源的工作原理 四、集成运放的主要参数及选用
11
§4.1 概述
一、集成运放的特点
1、直接耦合方式，充分利用管子性能良好的一致 性采用差分放大电路和电流源电路。 2、用复杂电路实现高性能的放大电路，因为电路 复杂并不增加制作工序。 3、用有源元件替代无源元件，如用晶体管取代难 于制作的大电阻。 4、采用复合管。
7
2、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，那么当 有信号输入时两只管子中至少有一个导通，因而消除了交 越失真。
静 态UB ： 1B2UD1UD2
动 态ub： 1ub2ui
若I
＞
2
＞I
，
B
则
U B1B2
R3＋R4 R4
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
14
12
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
13
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
静态时T1、T2均截止，UB= UE=0
6
1、互补电路 1) 基本电路 动态
ui正半周，电流通路为
三极管 推挽输出 原理
三极管推挽输出原理
三极管推挽输出原理
三极管推挽输出是一种常见的电子电路配置，常用于功率放大器和电源驱动器中。
它通过使用两个互补工作的三极管进行交替放大和驱动，实现信号的放大和改变。
在三极管推挽输出电路中，通常使用两个三极管，一个是NPN型三极管，另
一个是PNP型三极管。
这两个三极管被称为互补对(transistor pair)。
互补对的工作
原理是：当输入信号的电压为正时，NPN型三极管导通，将正电流源驱动到负载上；当输入信号的电压为负时，PNP型三极管导通，将负电流源驱动到负载上。
因此，互补对可为负载提供正、负电流，实现对高功率信号的放大和改变。
三极管推挽输出电路还常常与驱动电路相结合，以提供稳定的电流放大。
例如，可以添加输入级和驱动级。
输入级负责输入信号的放大，将放大后的信号输送给驱动级。
驱动级则控制三极管的导通和截止，从而驱动负载。
三极管推挽输出电路具有一些重要的特性。
首先，由于采用了互补对，可以在
交替放大和驱动的过程中减小非线性失真。
其次，能够提供双向的电流放大，使得输出信号能够快速切换。
此外，它还可以实现较高的功率输出，适用于驱动要求较高的负载。
总结起来，三极管推挽输出电路通过使用互补对进行交替放大和驱动，实现对
输入信号的放大和改变。
它是一种常见的电子电路配置，广泛应用于功率放大器和电源驱动器等领域。
互补共源级传输函数
互补共源级传输函数互补共源级传输函数是一种常见的电路配置，常用于放大和滤波器设计中。
它由两个互补共源级晶体管组成，其中一个是NPN型晶体管，另一个是PNP型晶体管。
这种电路配置具有许多优点，如高增益、低输入阻抗和高输出阻抗等。
在本文中，我将详细介绍互补共源级传输函数的原理、公式推导和具体实现方法。
# 1. 互补共源级传输函数的原理互补共源级传输函数利用了NPN型和PNP型晶体管之间的互补性质，以实现放大功能。
它的基本原理如下：- 当输入信号施加到NPN型晶体管的基极时，其发射极电流会随着输入信号变化而变化。
- 这个变化的发射极电流通过与之并联的负载电阻产生电压输出。
- 同时，这个变化的发射极电流也通过连接到PNP型晶体管基极上的负载电阻产生反向相位的输出。
由于NPN型和PNP型晶体管之间存在互补关系，当NPN型晶体管导通时，PNP型晶体管截止，反之亦然。
这使得互补共源级传输函数能够实现放大功能。
# 2. 互补共源级传输函数的公式推导为了推导互补共源级传输函数的公式，我们需要考虑NPN型和PNP型晶体管的特性曲线以及电路中的负载电阻。
下面是推导过程的详细步骤：步骤1：假设输入信号为Vin，NPN型晶体管的发射极电流为Ie1，PNP型晶体管的发射极电流为Ie2。
步骤2：根据NPN型晶体管的特性曲线，可以得到Ie1与Vin之间的关系：Ie1 = Is * (exp(Vbe1 / Vt) - 1)其中，Is是基本反向饱和电流，Vbe1是NPN型晶体管的基极与发射极之间的电压，Vt是热压降。
步骤3：根据PNP型晶体管的特性曲线，可以得到Ie2与Vin之间的关系：Ie2 = Is * (exp(Vbe2 / Vt) - 1)其中，Vbe2是PNP型晶体管的基极与发射极之间的电压。
步骤4：根据负载电阻，可以得到输出电压Vo与Ie1和Ie2之间的关系：Vo = -RL * (Ie1 - Ie2)其中，RL是负载电阻。
4互补输出电路和集成运放
几nA/ ℃
0
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模拟电子技术基础
5.集成运放的主要性能指标
指标参数
F007典型值 理想值
最大共模输入电压 UIcmax
±13V
能正常放大差模信号时容许的最大的共模输入电压。
最大差模输入电压 UIdmax
±30V
超过此值输入级差分管将损坏。
-3dB带宽 fH
10Hz
∞
上限截止频率。
转换速率 SR
高精度型：低失调、低温漂、低噪声、高增益，
Aod高于105dB。 用于微弱信号的测量与运算、高精度设备。
低功耗型：工作电源电压低、静态功耗小，在100～200μW。
用于空间技术、军事科学和工业中的遥感遥测。
大功率型、仪表用放大器、隔离放大器、缓冲放大器……
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模拟电子技术基础
讨论
有源负载
在线性区：
uO＝Aod(uP－uN) Aod是开环差模放大倍数。
非线 性区
由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的 最大输入电压(uP－uN)的数值仅为几十～一百多微伏。
(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是＋UOM , 就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。
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差模电压大。 • uIcmax大：接近电源电压
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模拟电子技术基础
5.集成运放的主要性能指标
指标参数 开环差模增益 Aod
F007典型值 106dB
20 lg
Aod
20lg uO (uP uN )
差模输入电阻 rid
2MΩ
rid
(uP uN ) iP
共模抑制比 KCMR
【高中物理】优质课件：互补输出级的分析计算
互补输出级的分析计算
互补输出级的分析计算
一、输出功率 二、效率 三、晶体管的极限参数
练习：
V1
V2
接有泻放电阻的复合管：
V1
ICEO1 2 ICEO1 减小
R
V2
泻放 电阻
准互补输出级
为保持输出管的良好对称性，输出管应为 同类型晶体管。
大！
静态时：UBE1 UBE2 UEB3
(1
R5 R4
1. 8 交流短路
Au = 200 (负反馈最弱)
感 谢 观 看
在输出功率最大时，因管压降最小， 故管子损耗不大；输出功率最小时，因 集电极电流最小，故管子损耗也不大。
管压降 管子功耗与输出电压峰值的关系为
发射极电流
P T
1 2π
π
0 (VCC
U OM
sin
t)
UOM sin RL
t
d
t
PT对UOM求导，并令其为0，可得
U OM
2 π
VCC
0.6VCC
将UOM代入PT的表达式，可得
Pom
(VCC
UCES )2 2RL
PV
1 π
πVCC
0
U CES RL
sin
t
VCCd(
t)
2 VCC (VCC UCES )
π
RL
电源 电流
Pom π VCC U CES
PV 4
VCC
晶体管的极限参数
iC m a xLeabharlann VCC RLICM
uCE max 2VCC
U CEO(BR)
)U BE5
动态时：ub1 ub3 ui
求解输出功率和效率的方法
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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。