第8章-交流放大电路.ppt

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1、电工电子技术基础（第五版）（第五版）“十 二 五”职 业 教 育 国 家 规 划 教 材经 全 国 职 业 教 育 教 材 审 定 委 员 会 审 定2交流放大电路第8章主要主要内容内容案例案例案例案例 电子助记器电路电子助记器电路电子助记器电路电子助记器电路n n8.1 8.1 基本交流电压放大电路基本交流电压放大电路基本交流电压放大电路基本交流电压放大电路n n8.2 8.2 基本交流电压放大电路分析基本交流电压放大电路分析基本交流电压放大电路分析基本交流电压放大电路分析n n8.3 8.3 分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路n n8.4 8.4 多级

2、放大电路多级放大电路多级放大电路多级放大电路n n8.5 8.5 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈n n8.6 8.6 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路3【案例】电子助记器电路第8章1.电路及工作过程电路及工作过程1.5V51k VTVT1 1VTVT2 2VTVT3 32.2k1.5k1.5k1.5k47k27033k100传声器传声器VTVT4 439k耳机耳机1F100F10F10F10F4第8章2.电路元器件电路元器件三极管（三极管（90159015）四个）四个电阻电阻100100、270270、2

3、.2k2.2k、33k33k、39k39k、47k47k、51k51k各一个各一个电阻电阻1.5k1.5k三个三个电解电容电解电容1F/16V1F/16V、100F/16V100F/16V、100F/16V100F/16V各一个各一个驻极体传声器一个驻极体传声器一个头戴式高阻耳机一个头戴式高阻耳机一个1.5V1.5V电池一块、万能板一块、连接导线若干电池一块、万能板一块、连接导线若干【案例】电子助记器电路5第8章3.案例实施案例实施查阅认真检查、检测元器件，确保元件完好。查阅认真检查、检测元器件，确保元件完好。对照电路，检查元件引脚及连线无误后，接上对照电路，检查元件引脚及连线无误后，接上1.

4、5V1.5V电源。对着传声器说话，用耳机试听，电源。对着传声器说话，用耳机试听，若无声音或声音不正常，应查找故障，直至正常为止。照电路，检查无误后，接上若无声音或声音不正常，应查找故障，直至正常为止。照电路，检查无误后，接上5V5V电源。电源。自己设计电路安装图，在万能版上安装元器件，并焊接。自己设计电路安装图，在万能版上安装元器件，并焊接。【案例】电子助记器电路6第8章4.案例思考案例思考？驻极体传声器如何检测？驻极体传声器如何检测？三极管各级电流、各极电位如何测量？三极管各级电流、各极电位如何测量？【案例】电子助记器电路78.1 基本交流电压放大电路第8章共射极基本放大电路共射极基本放大电

5、路+UCCC2C1 RC RBVTBECuiuoRLRSuS集电极电源集电极电源UCC使集电结反偏，使集电结反偏，为电路提供能量。为电路提供能量。集电极电阻集电极电阻RC将将变化的电流转变为变化的电流转变为变化的电压。变化的电压。基极电阻基极电阻RB调节调节偏置电流，使三偏置电流，使三极管有合适的工极管有合适的工作点。作点。耦合电容耦合电容C1、C2传传递交流信号，同时递交流信号，同时使放大电路与信号使放大电路与信号源和负载之间直流源和负载之间直流相隔离。相隔离。晶体管晶体管VT放大元件放大元件,用基极电流控制集用基极电流控制集电极电流。电极电流。88.2基本交流电压放大电路分析第8章8.2.

6、18.2.1 共射极基本放大电路的静态分析共射极基本放大电路的静态分析静态：静态：放大电路无交流信号输入。放大电路无交流信号输入。静态分析静态分析：确定放大电路的静态值。确定放大电路的静态值。静态工作点静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ。分析放大电路可分为静态分析和动态分析。分析放大电路可分为静态分析和动态分析。动态：动态：放大电路有交流信号输入。放大电路有交流信号输入。动态分析动态分析:分析放大电路的放大作用。分析放大电路的放大作用。电压放大倍数电压放大倍数Au、输入及输出电阻。、输入及输出电阻。+UCCRBRCVT+UBEQUCEQICQIBQ1.1.估算法计算静态工作点估算法计算静态工作

7、点直流通路直流通路9第8章8.2基本交流电压放大电路分析2.2.用图解法确定静态值用图解法确定静态值8.2.18.2.1 共射极基本放大电路的静态分析共射极基本放大电路的静态分析估算基极电流估算基极电流IB（如（如40A）根据根据IB在输出特性曲线中找到对应的曲线在输出特性曲线中找到对应的曲线作直流负载线作直流负载线求静态工作点求静态工作点QIB=40A的输出的输出特性曲线、直流特性曲线、直流负载线的交点负载线的交点根据关系式根据关系式UCE=UCCICRC画出一条画出一条直线直线I ICQUCEQ直流负载线直流负载线UCCIBQ=UCC-UBE/RBUCCRCUCE/VIC/mAO80A60

8、A40A20AIB=010第8章8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 8.2基本交流电压放大电路分析交流通路即为交流通路即为ui单独作用下的电路。由于电单独作用下的电路。由于电容容C1、C2足够大，容抗近似为零（相当于足够大，容抗近似为零（相当于短路），直流电源短路），直流电源UCC去掉（短接）。去掉（短接）。+RC+uoVTibuoRBRSui+uSic共射极放大电路的交流通路共射极放大电路的交流通路1.图解法图解法根据静态分析方法，求出静态工作点根据静态分析方法，求出静态工作点Q在输入特性上求在输入特性上求uBE和和iB作交流负载线作交流负载线输

9、输入端加入中入端加入中频电压频电压，得到晶体管各极，得到晶体管各极相关相关电压电压与与电电流的波形流的波形 11第8章8.2基本交流电压放大电路分析输入回路输入回路输出回路输出回路Q Q Q Q Q QUBEQ IBQ 直流负载线直流负载线交流负载线交流负载线uBEtOt i BOuCEtOOiCiOuCEi BOuBE8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 12第8章8.2基本交流电压放大电路分析饱和失真：饱和失真：饱和失真：饱和失真：由于由于工作点偏高工作点偏高工作点偏高工作点偏高，输，输入信号在正半周时，放大电路进入信号在正半周时，放大电路进入饱

10、和区，输出电压的负半周出入饱和区，输出电压的负半周出现平顶畸变，称为饱和失真。现平顶畸变，称为饱和失真。uCEtOOiCiOuCE Q Q Q8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 13第8章8.2基本交流电压放大电路分析8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 截截截截止止止止失失失失真真真真：由由于于工工工工作作作作点点点点偏偏偏偏低低低低，输输入入信信号号在在负负半半周周有有一一部部分分进进入入截截止止区区，使使输输出出电电压压的的正正半半周周出出现现平平顶畸变，称为截止失真。顶畸变，称为截止失真。Q Q

11、QuCEtOOiCiOuCE14第8章8.2基本交流电压放大电路分析2.2.微变等效电路法微变等效电路法三三极极管管的的微微变变等等效效电电路路rce阻值很高，一阻值很高，一般忽略不计。般忽略不计。输入回路输入回路输入回路输入回路输出回路输出回路输出回路输出回路 ibic C E rceEB ubeibic E Cib uce ibBubeErbe8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 15第8章8.2基本交流电压放大电路分析RSRCRBRL uiuSuo RCrbeRSRB RL ibibui iiicuSuoC2C1RCRBRLUCCRSuSuiu

12、o放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路 8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 16第8章8.2基本交流电压放大电路分析电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻8.2.2 8.2.2 共射极基本放大电路的动态分析共射极基本放大电路的动态分析 RCrbeRSRB RL ibibui iiicuSuoriro17第8章8.2.3 8.2.3 射极输出器射极输出器8.2基本交流电压放大电路分析共集电极电路共集电极电路射极输出器特点：射极输出器特点：射极输出

13、器特点：射极输出器特点：电压放大倍数小于电压放大倍数小于1，但约等于，但约等于1，即电压跟随。输入电阻较高。输出电阻较低。，即电压跟随。输入电阻较高。输出电阻较低。+UCCRBRE E+UCEQ+UBEQIEQEQIBQICQ静态工作点估算静态工作点估算直流通路直流通路uS+-+-+-C1VTRS+C2RERLuiuo+UCC18第8章8.2基本交流电压放大电路分析rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicibuouSRBVTRERLRSuSuiuo微变等效电路微变等效电路8.2.3 8.2.3 射极输出器射极输出器uS+-+-+C1VTRS+C2RERLuiuo+UCC19第8章8.

14、2基本交流电压放大电路分析电压放大倍数电压放大倍数输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻rbeRBRL+-+-+-RSREuiiiibicibuouS8.2.3 8.2.3 射极输出器射极输出器riro20第8章分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路8.3 分压式偏置放大电路 温度对晶体管放大电路的工作点影响较大，当温度对晶体管放大电路的工作点影响较大，当环环环环境温度升高境温度升高境温度升高境温度升高时会引起时会引起U UBEBE减小减小减小减小、I ICBOCBO增大增大增大增大、增大增大增大增大，进而导致进而导致I IC C增大增大增大增大。RB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+

15、uSRSVT当当满满足条件足条件I2IB时时tICIEUE(=IE RE)ICIBUBE(=UBIE RE)自动调节过程自动调节过程RB1RCRB2RE+UCCVTUBI2UCEQI1IBQICQI1直流通路直流通路与温度基本无关与温度基本无关21第8章8.3 分压式偏置放大电路估算法计算静态工作点估算法计算静态工作点估算法计算静态工作点估算法计算静态工作点 RB1RCRB2RE+UCCVTUBI2UCEQI1IBQICQI1分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路22第8章8.3 分压式偏置放大电路电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数 输出电阻输出电阻输出电阻输出电阻 输入电阻输入电

16、阻输入电阻输入电阻riro分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路RC rbeRSRL ibibuiiiicRB1RB2uous23第8章8.4.1 8.4.1 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路 8.4 多级放大电路 耦合：耦合：两级放大电路之间的连接方式。两级放大电路之间的连接方式。耦合方式：耦合方式：直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。输入级输入级中间级中间级信号源信号源 输出级输出级 末前级末前级 负载负载第一级第一级第二级第二级负载负载每级的静态工作点单独计算。每级的静态工作点单独计算。C2C1CE1 RC1 RB12 RE1RB11VT1C3CE2 R

17、C2 RB22 RE2 RB21 RLU CCVT2uiuouSRSuo124第8章8.4.1 8.4.1 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路 8.4 多级放大电路 RC2 rbe2 RB22 RL RC1rbe1 RB12 RB21 RB11第二级第二级第一级第一级输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数25第8章8.4.2 8.4.2 直接耦合多级放大电路直接耦合多级放大电路 8.4 多级放大电路 RC1RB1VT1 RC2 RE2U CCVT2uiuouo1零点漂移零点漂移26第8章8.4.3 8.4.3 变压器耦合多级放大电路变压器耦合多级

18、放大电路 各级直流通路相互独立。但体积大，不能实现集成化。各级直流通路相互独立。但体积大，不能实现集成化。由于频率特性比较差，一般只应用于低频功率放大和中频调谐放大电路中。由于频率特性比较差，一般只应用于低频功率放大和中频调谐放大电路中。C1C2 R2 R3R1VT1C4 R5 R6 R4 RLU CCVT2uiC38.4 多级放大电路 27第8章8.5.1 8.5.1 反馈的基本概念反馈的基本概念8.5 放大电路中的负反馈引入反馈后的放大电路称为引入反馈后的放大电路称为反馈放大电路反馈放大电路反馈放大电路反馈放大电路。F基本放大电路基本放大电路反馈网络反馈网络AXiXfXiXo28第8章8.

19、5.2 8.5.2 负反馈的极性和类型负反馈的极性和类型1.反馈的极性反馈的极性瞬时极性法瞬时极性法瞬时极性法瞬时极性法 负反馈负反馈正反馈正反馈iiiBif反馈元件反馈元件负反馈负反馈 RCVT1 REU CCVT2uSuoVT1C1C2 RSui Rf8.5 放大电路中的负反馈29第8章8.5.2 8.5.2 负反馈的极性和类型负反馈的极性和类型8.5 放大电路中的负反馈根据输出端反馈根据输出端反馈对象不同分对象不同分反馈采样对象是输出电流反馈采样对象是输出电流2.反馈的类型反馈的类型根据输入端采样根据输入端采样对象不同分对象不同分反馈信号以电压形式出现在输入端反馈信号以电压形式出现在输入

20、端反馈信号以电流形式出现在输入端反馈信号以电流形式出现在输入端并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈 电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈采样对象是输出电压反馈采样对象是输出电压30第8章负负反反馈馈电压串联负反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈负反馈的类型负反馈的类型稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电压稳定输出电压减小输出电阻减小输出电阻减小输出电阻减小输出电阻稳定输出电流稳定输出电流稳定输出电流稳定输出电流增大输出电阻增大输出电阻增大输出电阻增大输出电阻串联反馈使串联反馈使串联反馈使串联反馈使输入电阻增大输入电阻增大输入电阻增大输

21、入电阻增大并联反馈使并联反馈使并联反馈使并联反馈使输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小8.5 放大电路中的负反馈8.5.2 8.5.2 负反馈的极性和类型负反馈的极性和类型31第8章8.5 放大电路中的负反馈8.5.2 8.5.2 负反馈的极性和类型负反馈的极性和类型判断反馈类型判断反馈类型负反馈负反馈负反馈负反馈 反馈元件反馈元件 RC1VT1 REU CCVT2uoVT1ui Rf RC2iiiBif并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈 电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 电流并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈电流并联负反馈 32第8章8.5.3 8.5.3 反馈放大电路的基本关

22、系式反馈放大电路的基本关系式 8.5 放大电路中的负反馈（lFA）称为）称为反馈深度反馈深度反馈深度反馈深度 基本放大电路的基本放大电路的放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈网络的反馈网络的反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数反馈放大电路的反馈放大电路的闭环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数33第8章8.5.4 8.5.4 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响 8.5 放大电路中的负反馈电压反馈使输出电阻降低，电压反馈使输出电阻降低，rof=ro/（1+FA）电流反馈使输出电阻提高，电流反馈使输出电阻提高，rof=（1+FA）rol对放大倍数的影响对放大倍数的影响l减小非

23、线性失真减小非线性失真l扩展频带扩展频带放大倍数下降放大倍数下降提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性l对输出电阻的影响对输出电阻的影响l对输入电阻的影响对输入电阻的影响串联反馈使输入电阻提高，串联反馈使输入电阻提高，rif=（1+FA）ri并联反馈使输入电阻下降，并联反馈使输入电阻下降，rif=ri/（1+FA）34第8章8.6.1 8.6.1 功率放大电路的特点及类型功率放大电路的特点及类型 8.6 互补对称功率放大电路1.功率放大电路的特点功率放大电路的特点功率放大电路的功率放大电路的任务任务任务任务是向负载提供是向负载提供足够大的功率足够大的功率足够大的功率足够大的功率。这就要求功率

24、放大电路不仅要有。这就要求功率放大电路不仅要有较高的输出电较高的输出电较高的输出电较高的输出电压压压压，还要有，还要有较大的输出电流较大的输出电流较大的输出电流较大的输出电流。功率放大电路中的。功率放大电路中的三极管处在大信号极限运用状态三极管处在大信号极限运用状态三极管处在大信号极限运用状态三极管处在大信号极限运用状态，非线性失真严，非线性失真严重。此外，必须尽可能重。此外，必须尽可能提高功率放大电路的效率提高功率放大电路的效率提高功率放大电路的效率提高功率放大电路的效率。甲类功率放大电路甲类功率放大电路2.功率放大电路的类型功率放大电路的类型乙类功率放大电路乙类功率放大电路甲乙类功率放大电

25、路甲乙类功率放大电路35第8章8.6.1 8.6.1 功率放大电路的特点及类型功率放大电路的特点及类型 8.6 互补对称功率放大电路在工作过程中，晶体管始终处在导通状态。这种在工作过程中，晶体管始终处在导通状态。这种电路功率损耗较大，效率较低，最高只能达到电路功率损耗较大，效率较低，最高只能达到5050。Ou CEiC甲类功率放大电路甲类功率放大电路静态工作点设置在交静态工作点设置在交流负载线的中点流负载线的中点乙类功率放大电路乙类功率放大电路Ou CEiC静态工作点设置在静态工作点设置在交流负载线的截止交流负载线的截止点点晶体管仅在输入信号的半个周期导通。这种晶体管仅在输入信号的半个周期导通

26、。这种电路功率损耗减到最少，使效率大大提高。电路功率损耗减到最少，使效率大大提高。36第8章8.6.1 8.6.1 功率放大电路的特点及类型功率放大电路的特点及类型 8.6 互补对称功率放大电路 晶体管有不大的静态偏流。其失真情况和效率介于甲类和乙类之间。晶体管有不大的静态偏流。其失真情况和效率介于甲类和乙类之间。Ou CEiC甲乙类功率放大电路甲乙类功率放大电路甲乙类功率放大电路甲乙类功率放大电路静态工作点介于静态工作点介于甲类和乙类之间甲类和乙类之间37第8章8.6.2 8.6.2 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路8.6 互补对称功率放大电路1.OCL功率放大电路功率放大电路RLV

27、T1 VT2+U CC+ui+uoU CCuiOtuo1Otuo2OtuoOt交越交越失真失真ic1ic238第8章8.6.2 8.6.2 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路8.6 互补对称功率放大电路工作在甲乙类状态工作在甲乙类状态 +R3 RLVT1VT2+U CCui+uoU CCVD1VD2R1R2为为减小交越失真减小交越失真减小交越失真减小交越失真，可给，可给VT1、VT2发射结加适当的正向偏压，以便产发射结加适当的正向偏压，以便产生一个不大的静态偏流，使生一个不大的静态偏流，使VT1、VT2导通时间稍微超过半个周期，导通时间稍微超过半个周期，即工作在甲乙类状态。即工作在甲乙类

28、状态。39第8章8.6.2 8.6.2 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路8.6 互补对称功率放大电路2.OTL功率放大电路功率放大电路+R3 RLVT1VT2+U CCui+uoVD1VD2R1R2+C静态静态时负载中没电流。时负载中没电流。动态动态时，时，ui的正半的正半周周VT1导通导通VT2截止，正半周信号输出给截止，正半周信号输出给负载，同时对电容负载，同时对电容C充电；充电；ui的负半周的负半周VT2导通导通VT1截止，电容截止，电容C通过通过VT2、RL放放电，将负半周信号输出给负载，电，将负半周信号输出给负载，电容电容电容电容C C在在在在这时起到负电源的作用这时起到负电源的作用这时起到负电源的作用这时起到负电源的作用。40第8章8.6.3 8.6.3 集成功率放大器集成功率放大器8.6 互补对称功率放大电路LM386集成功率放大器外形及管脚图集成功率放大器外形及管脚图 12345678LM386增增益益调调节节去去耦耦电电源源输输出出地地增增益益调调节节反反相相输输入入同同相相输输入入LM386组成的典型组成的典型OTL电路电路 69VU CC10k23475816Cui10k20k20F0.1F220F10FE-mail：网址网址：http:/地址：大连市软件园路地址：大连市软件园路80号号大连理工大学出版社谢谢观看