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1、2.10 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路2.11 场效应管及其放大电路场效应管及其放大电路2.8 放大电路中的频率特性放大电路中的频率特性2.9 差分放大电路差分放大电路12.8 放大电路的频率特性放大电路的频率特性22.8 放大电路的频率特性放大电路的频率特性 由于放大电路中一般都有电容元件，如由于放大电路中一般都有电容元件，如耦合电容、发射耦合电容、发射极旁路电容及晶体管级间电容等，它们的容抗随频率变化，极旁路电容及晶体管级间电容等，它们的容抗随频率变化，故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压故当信号频率不同时，放大电路的输出电压相对于输入电压的幅值和相位都将发生变
2、化，会产生幅度和相位失真，通称的幅值和相位都将发生变化，会产生幅度和相位失真，通称为为频率失真频率失真，因此我们要研究放大电路的频率特性。，因此我们要研究放大电路的频率特性。频频频频率率率率特特特特性性性性幅频特性：幅频特性：幅频特性：幅频特性：电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模电压放大倍数的模|A Au u|与频率与频率与频率与频率 f f的关系的关系的关系的关系相频特性：相频特性：相频特性：相频特性：输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的输出电压相对于输入电压的 相位移相位移相位移相位移 与频率与频率与频率与频率 f f 的关系的关系的关系的
3、关系 在实际应用中，放大电路的输入信号一般不是单一在实际应用中，放大电路的输入信号一般不是单一在实际应用中，放大电路的输入信号一般不是单一在实际应用中，放大电路的输入信号一般不是单一频率的，比如电视图像、伴音信号等都含有各种频率的频率的，比如电视图像、伴音信号等都含有各种频率的频率的，比如电视图像、伴音信号等都含有各种频率的频率的，比如电视图像、伴音信号等都含有各种频率的谐波分量。谐波分量。谐波分量。谐波分量。3一、简单一、简单 RC 电路的频率特性电路的频率特性RC 低通电路低通电路RCRCRC 高通电路高通电路90fO|Au|10.707O45 fHf90fO|Au|10.707O45 f
4、Lf4通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性幅频特性下限截下限截下限截下限截止频率止频率止频率止频率上限截上限截上限截上限截止频率止频率止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电三极管结电三极管结电容、容、容、容、造成造成造成造成f 270 180 90相频特性相频特性 O O通频带的宽度通频带的宽度通频带的宽度通频带的宽度称为带宽，它称为带宽，它称为带宽，它称为带宽，它也是放大电路也是放大电路也是放大电路也是放大电路的重要性能指的重要性能指的重要性能指的重要性能指标，为了减小标，为
5、了减小标，为了减小标，为了减小频率失真，希频率失真，希频率失真，希频率失真，希望通频带宽些望通频带宽些望通频带宽些望通频带宽些好。好。好。好。共发射极单级放大共发射极单级放大电路的频率特性电路的频率特性5 在工业电子技术中，最常用的就是低频在工业电子技术中，最常用的就是低频电路，其频率范围约为电路，其频率范围约为2010000Hz，为，为了定性的分析放大电路的频率特性，将低了定性的分析放大电路的频率特性，将低频段范围又分为低、中、高三个频段。频段范围又分为低、中、高三个频段。下面分别分析高、中、低三个频段的频下面分别分析高、中、低三个频段的频率特性：率特性：6 在中频段在中频段 所以所以所以所
6、以，在中频段在中频段在中频段在中频段可认为电容不影响可认为电容不影响可认为电容不影响可认为电容不影响交流信号的传送，交流信号的传送，交流信号的传送，交流信号的传送，放大电路的放大倍放大电路的放大倍放大电路的放大倍放大电路的放大倍数与信号频率无关。数与信号频率无关。数与信号频率无关。数与信号频率无关。考虑考虑考虑考虑PNPN结的电容效应，把输入端的等效为结的电容效应，把输入端的等效为结的电容效应，把输入端的等效为结的电容效应，把输入端的等效为C Ci i，把输出端，把输出端，把输出端，把输出端等效等效等效等效C COO，可认为它们的等效电容与负载并联。由于，可认为它们的等效电容与负载并联。由于，
7、可认为它们的等效电容与负载并联。由于，可认为它们的等效电容与负载并联。由于C Ci i、C COO的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。的电容量很小，它对中频段信号的容抗很大，可视作开路。由于耦合电容由于耦合电容由于耦合电容由于耦合电容C C1 1、C C2 2和发射极旁路电容和发射极旁路电容和发射极旁路电容和发射极旁路电容C CE E的容量较大，的容量较大，的容量较大，的容量较大，故对故对故对故对中频段信号的容抗很小，可视作短路中频段信号的容抗很小，可视作短路中频段信号的容抗
8、很小，可视作短路中频段信号的容抗很小，可视作短路。RB1RCC1C2CEREI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+(前面所讨论的放大电路，都工作在前面所讨论的放大电路，都工作在前面所讨论的放大电路，都工作在前面所讨论的放大电路，都工作在中频段中频段中频段中频段)C Ci iC Co o7 由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路由于信号的频率较低，耦合电容和发射极旁路电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实电容的容抗较大，其分压作用不能忽略。以至实电容的容抗较大，其
9、分压作用不能忽略。以至实际送到三极管输入端的电压际送到三极管输入端的电压际送到三极管输入端的电压际送到三极管输入端的电压 比输入信号比输入信号比输入信号比输入信号 要要要要小，故放大倍数降低，并使小，故放大倍数降低，并使小，故放大倍数降低，并使小，故放大倍数降低，并使 产生相位移在中频产生相位移在中频产生相位移在中频产生相位移在中频段的基础上超前。段的基础上超前。段的基础上超前。段的基础上超前。在低频段：在低频段：在低频段：在低频段：所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越前的主所以，在低频段放大倍数降低和相位移越
10、前的主要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。要原因是耦合电容和发射极旁路电容的影响。C Ci i、C COO的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。的容抗比中频段还大，仍可视作开路。RB1RCC1C2CEREI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+C Ci iC Co o8通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性幅频特性下限截下限截下限截下限截止频率止频率止频率止频率上限截上限截上限截上限截止频率止频率止频率
11、止频率耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电三极管结电三极管结电容、容、容、容、造成造成造成造成f 270 180 90相频特性相频特性 O O共发共发射极射极放大放大电路电路的频的频率特率特性性9 由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电由于信号的频率较高，耦合电容和发射极旁路电容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。容的容抗比中频段还小，仍可视作短路。在高频段：在高频段：在高频
12、段：在高频段：C Ci i、C COO的容抗将减小，它与负载并联，其分流作用不可忽的容抗将减小，它与负载并联，其分流作用不可忽的容抗将减小，它与负载并联，其分流作用不可忽的容抗将减小，它与负载并联，其分流作用不可忽略。在输入端略。在输入端略。在输入端略。在输入端C Ci i会使会使会使会使I Ib b减小，从而使减小，从而使减小，从而使减小，从而使I Ic c和输出电压和输出电压和输出电压和输出电压U Uo o减小；减小；减小；减小；在输出端，在输出端，在输出端，在输出端，C Co o使输出端等效负载阻抗减小，也会使输出电压使输出端等效负载阻抗减小，也会使输出电压使输出端等效负载阻抗减小，也会
13、使输出电压使输出端等效负载阻抗减小，也会使输出电压U Uo o减小；同样在高频时三极管的电流放大系数减小；同样在高频时三极管的电流放大系数减小；同样在高频时三极管的电流放大系数减小；同样在高频时三极管的电流放大系数 也随频率的也随频率的也随频率的也随频率的升高而升高而升高而升高而下降；所以电压放大倍数降低，并使下降；所以电压放大倍数降低，并使下降；所以电压放大倍数降低，并使下降；所以电压放大倍数降低，并使 产生滞后于产生滞后于产生滞后于产生滞后于中频段的相位移。中频段的相位移。中频段的相位移。中频段的相位移。RB1RCC1C2CEREI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+C Ci iC
14、Co o10通频带通频带通频带通频带f|Au|0.707|Auo|fLfH|Auo|幅频特性幅频特性下限截下限截下限截下限截止频率止频率止频率止频率上限截上限截上限截上限截止频率止频率止频率止频率耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路耦合、旁路电容造成。电容造成。电容造成。电容造成。三极管结电三极管结电三极管结电三极管结电容、容、容、容、造成造成造成造成f 270 180 90相频特性相频特性 O O 所以，在高所以，在高所以，在高所以，在高频段放大倍数频段放大倍数频段放大倍数频段放大倍数降低和相位移降低和相位移降低和相位移降低和相位移滞后的主要原滞后的主要原滞后的主要原滞后的主要原因是三极管电因是三
15、极管电因是三极管电因是三极管电流放大系数流放大系数流放大系数流放大系数 、极间电容的影极间电容的影极间电容的影极间电容的影响。响。响。响。11多级放大电路的频率响应：多级放大电路的频率响应：由于多级电路的放大倍数是单级放大电路放大倍由于多级电路的放大倍数是单级放大电路放大倍数的乘积，即总幅频特性也是单级的数的乘积，即总幅频特性也是单级的乘积乘积。与单级幅频特性相比，在总的幅频特性上，对应与单级幅频特性相比，在总的幅频特性上，对应的的上限频率上限频率fH降低降低了，了，下限频率下限频率fL升高升高了，所以总了，所以总的的通频带变窄通频带变窄了。了。所以，多级放大电路的放大倍数虽然提高了，但所以，
16、多级放大电路的放大倍数虽然提高了，但是以牺牲通频带作为代价。是以牺牲通频带作为代价。122.9 差分放大电路差分放大电路2.9.1 差分放大电路的工作原理差分放大电路的工作原理2.9.2 典型差分放大电路典型差分放大电路2.9.3 差放对差模信号的放大差放对差模信号的放大2.9.4 共模抑制比共模抑制比132.9 差分放大电路差分放大电路 在直接耦合的多级放大电路中，存在着零点漂在直接耦合的多级放大电路中，存在着零点漂在直接耦合的多级放大电路中，存在着零点漂在直接耦合的多级放大电路中，存在着零点漂移的问题，以第一极的漂移最严重，而差分放大移的问题，以第一极的漂移最严重，而差分放大移的问题，以第
17、一极的漂移最严重，而差分放大移的问题，以第一极的漂移最严重，而差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构，质量较电路是抑制零点漂移最有效的电路结构，质量较电路是抑制零点漂移最有效的电路结构，质量较电路是抑制零点漂移最有效的电路结构，质量较高的多级直接耦合的第一极多采用这种电路。高的多级直接耦合的第一极多采用这种电路。高的多级直接耦合的第一极多采用这种电路。高的多级直接耦合的第一极多采用这种电路。142.9 差分放大电路差分放大电路2.9.1 差分放大电路的工作原理差分放大电路的工作原理差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差动放大原理电路差动放
18、大原理电路差动放大原理电路差动放大原理电路+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2信号从两个信号从两个基极输入，基极输入，从两个集电从两个集电极输出。极输出。两管两管静态工静态工作点作点Q相同相同特点：特点：a.两个输入端，两个输入端，两个输出端；两个输出端；b.两只完全相同的管子；两只完全相同的管子；c.元件参数对称；元件参数对称；151.1.零点漂移的抑制（静态）零点漂移的抑制（静态）零点漂移的抑制（静态）零点漂移的抑制（静态）uo=VC1 VC2 =0uo=(VC1+VC1 )(VC2+VC2)=0静态时，静态时，ui1=ui2 =0当温度升高时当温度升高时IC
19、VC （两管变化量相等）（两管变化量相等）优点：零点漂移被完全抑制。对称差分放大电路对优点：零点漂移被完全抑制。对称差分放大电路对优点：零点漂移被完全抑制。对称差分放大电路对优点：零点漂移被完全抑制。对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。两管所产生的同向漂移都有抑制作用。两管所产生的同向漂移都有抑制作用。两管所产生的同向漂移都有抑制作用。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2162.2.有信号输入时的工作情况（动态）有信号输入时的工作情况（动态）有信号输入时的工作情况（动态）有信号输入时的工作情况（动态）两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极
20、电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即电压为零，即电压为零，即电压为零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。(1)(1)共模输入共模输入共模输入共模输入 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、相位相同大小相等、相位相同大小相等、相位相同大小相等、相位相同 差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。对
21、零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制17+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T22.2.有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况有信号输入时的工作情况两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，(2)(2)差模输入差模输入差模输入差模输入 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性
22、相反大小相等、极性相反u uo o=V VC1C1 V VC2 C2=2 2 V VC1 C1 即即即即对差模信号有放大能力，由于差模信号又称差分对差模信号有放大能力，由于差模信号又称差分对差模信号有放大能力，由于差模信号又称差分对差模信号有放大能力，由于差模信号又称差分信号，所以这种电路称为差分（差动）放大电路信号，所以这种电路称为差分（差动）放大电路信号，所以这种电路称为差分（差动）放大电路信号，所以这种电路称为差分（差动）放大电路。+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号18(3)(3)比较输入比较输入比较输入比较输入既不是共模，也不是差模。既不是共模，也不是差模。既不是共模，也不是差模
23、。既不是共模，也不是差模。u ui1 i1、u ui2 i2 大小和极性任大小和极性任大小和极性任大小和极性任意的信号，称为比较信号。意的信号，称为比较信号。意的信号，称为比较信号。意的信号，称为比较信号。例例1:ui1=10 mV,ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 例例2:ui1=20 mV,ui2=16 mV 可分解成可分解成:ui1=18 mV +2 mV ui2=18 mV 2 mV 可分解成可分解成:ui1=8 mV +2 mV共模信号共模信号共模信号共模信号差模信号差模信号差模信号差模信号 放大器只放大放大器只放大放大器只放大放大器只放大 差模信号，差模信号，差模信号，
24、差模信号，抑制共模信号抑制共模信号抑制共模信号抑制共模信号 这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。系统中是常见的。把比较信号分解为把比较信号分解为把比较信号分解为把比较信号分解为差模信号和共模信差模信号和共模信差模信号和共模信差模信号和共模信号。号。号。号。19 若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数 Ac=0 输出电压输出电压 u uo o =A Ad d （u ui1 i1 u ui2 i2）=A Ad d u uidid 由于电路不可能完全对称，则由于电路不可能完全对称，则 Ac 0，实际输出
25、电压实际输出电压 u uo o =A Ac c u uic ic+A Ad d u uid id 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响。实际上，上面的差分放大电路能抑制零点漂移，实际上，上面的差分放大电路能抑制零点漂移，是由于电路的对称性。是由于电路的对称性。20 实际上两部分电路不会完全对称，就不可能完全抑实际上两部分电路不会完全对称，就不可能完全抑制零漂。另外，如果从一管输出，则与单管放大电路一制零漂。另外，如果从一管输出，则与单管放大电路一样，对零漂毫无抑制能力，而这种样，对零漂毫无抑制能力，而这种“单端输出单端输出”方式的方式的形式又是经常采用的。形式又是经常采用的。所以，不能
26、单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移，还所以，不能单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移，还所以，不能单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移，还所以，不能单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移，还需通过减少两个单管放大电路本身的零漂来抑制整个差放需通过减少两个单管放大电路本身的零漂来抑制整个差放需通过减少两个单管放大电路本身的零漂来抑制整个差放需通过减少两个单管放大电路本身的零漂来抑制整个差放的零漂。的零漂。的零漂。的零漂。而抑制零点漂移就是减小而抑制零点漂移就是减小而抑制零点漂移就是减小而抑制零点漂移就是减小I ICQCQ的变化，稳定静态工作点，的变化，稳定静态工作点，的变化，稳定静态工作点，的变化，稳定
27、静态工作点，也是减小也是减小也是减小也是减小I ICQCQ的变化，即抑制零点漂移和稳定静态工作点是的变化，即抑制零点漂移和稳定静态工作点是的变化，即抑制零点漂移和稳定静态工作点是的变化，即抑制零点漂移和稳定静态工作点是一回事。一回事。一回事。一回事。因此可以借鉴工作点稳定电路中采用过的方法，在管因此可以借鉴工作点稳定电路中采用过的方法，在管因此可以借鉴工作点稳定电路中采用过的方法，在管因此可以借鉴工作点稳定电路中采用过的方法，在管子的射极上接一电阻。这样，基本的差动放大电路就改进子的射极上接一电阻。这样，基本的差动放大电路就改进子的射极上接一电阻。这样，基本的差动放大电路就改进子的射极上接一电
28、阻。这样，基本的差动放大电路就改进为为为为另外一种电路。另外一种电路。另外一种电路。另外一种电路。212.9.2 典型差分放大电路典型差分放大电路+UCCCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+T2 2UEE+R RE E的作用的作用的作用的作用：R RE E称为共模抑制电阻，它基本上不影响差模的放大。称为共模抑制电阻，它基本上不影响差模的放大。称为共模抑制电阻，它基本上不影响差模的放大。称为共模抑制电阻，它基本上不影响差模的放大。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。它越大，抑制共模的作稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。它越大，抑制共模的作用越显著，但会使用越显著，但会使Ic c过
29、小，影响过小，影响Q和电压放大倍数。和电压放大倍数。UEE：用于补偿：用于补偿RE上上的直流压降，以获得的直流压降，以获得合适的工作点。合适的工作点。R Rp p称为调零电位器，保称为调零电位器，保称为调零电位器，保称为调零电位器，保证输入电压为零时，输证输入电压为零时，输证输入电压为零时，输证输入电压为零时，输出电压也为零，较小。出电压也为零，较小。出电压也为零，较小。出电压也为零，较小。双电源长尾式差放双电源长尾式差放特点：特点：加入射极电阻加入射极电阻RE；采用正负双电源供电，采用正负双电源供电，加入负电源加入负电源-UEE，22射极电阻射极电阻RE的作用的作用：T C IC1 IC2
30、IE =IE1+IE2UE =IERE+（-UEE）UBE1 、UBE2 IB1 、IB2 IC1 IC2 uo+UCCRCT1RCT2-UEERE（1）直流负反馈，稳定单管的静态工作点）直流负反馈，稳定单管的静态工作点无输入信号无输入信号无输入信号无输入信号时（静态）时（静态）时（静态）时（静态）23射极电阻射极电阻RE的作用：的作用：（2）RE对共模信号有抑制作用（原因：输入共模信对共模信号有抑制作用（原因：输入共模信号时，抑制过程与上述类似）号时，抑制过程与上述类似）（3）RE对差模信号不影响，相当于开路对差模信号不影响，相当于开路ui1uo+UCC（+15V）RCT1RCui2T2-U
31、EE（-15V）REIEui1=-ui2，设设ui1 ,ui2 ib1 ,ib2 ie1 ,ie2 ie1 =-ie2 IE不变不变 RE能区别能区别对待共模对待共模信号和差信号和差模信号，模信号，24 图图 320无调零电位器的差放电路无调零电位器的差放电路 2.9.3 差放对差模信号的放大差放对差模信号的放大u ui1=i1=u ui2i21.静态分析静态分析 当输入信号为零时，当输入信号为零时，画出放大电路的直流通画出放大电路的直流通路，由基极回路可得直路，由基极回路可得直流电压方程式为流电压方程式为因为因为RP很小，可以忽略掉。很小，可以忽略掉。2526差模输入时的交流通路差模输入时的
32、交流通路2、动态分析、动态分析RE对差模信号不起作用，可以去掉。对差模信号不起作用，可以去掉。27单管差模交流通路单管差模交流通路RE对差模信号不起对差模信号不起作用，省略去。作用，省略去。单管放大倍数：单管放大倍数：同理可得：同理可得：双端输出电压为：双端输出电压为：双端输入双端输出差分电路的差模电压放大倍数为：双端输入双端输出差分电路的差模电压放大倍数为：差放的与单管的电压放大倍差放的与单管的电压放大倍数相同，所以，接成差放电数相同，所以，接成差放电路是为了抑制零点漂移。路是为了抑制零点漂移。28两输入端之间的差模输入电阻为：两输入端之间的差模输入电阻为：两集电极之间的差模输出电阻为：两集
33、电极之间的差模输出电阻为：当在两管的集电极之间接入负载当在两管的集电极之间接入负载RL时：时：因为当输入差模信号时，一个管子的集电极电位降低，因为当输入差模信号时，一个管子的集电极电位降低，另一管增高，这样在另一管增高，这样在RL的中点就相当于交流接的中点就相当于交流接“地地”，所以，所以每管各带一半负载电阻。这时，差放电压放大倍数变为：每管各带一半负载电阻。这时，差放电压放大倍数变为：293、差分放大电路的输入输出方式、差分放大电路的输入输出方式 差差动动放放大大电电路路有有两两个个输输入入端端和和两两个个输输出出端端,所所以以在在信信号号源源与与两两个个输输入入端端的的连连接接方方式式及及
34、负负载载从从输输出出端端取取出出电电压的方式上可以根据需要灵活选择。压的方式上可以根据需要灵活选择。1 双端输入、双端输入、单端输出单端输出 输输出出信信号号只只从从一一管管的的集集电电极极对对地地输输出出,这这种种输输出出方方式式叫叫单单端端输输出出。此此时时由由于于只只取取出出一一管管的的集集电电极极电电压压变变化化量量,只只有有双双端端输输出出电电压压的的一一半半,因因而而差差模模电电压压放放大大倍倍数数也只有双端输出时的一半。也只有双端输出时的一半。30双端输入、双端输入、单端输出差放电路单端输出差放电路 31 信号也可以从信号也可以从V2的集电极输出的集电极输出,此时式中无负号此时式
35、中无负号,表示同相输出。表示同相输出。如果信号从如果信号从V1的集电极输出的集电极输出,此时式中有负号此时式中有负号,表示反相输出。表示反相输出。单端输出差放的电压放大倍数只有双端输出差放的一半。单端输出差放的电压放大倍数只有双端输出差放的一半。32单端输入、单端输入、双端输出双端输出 差动放大电路差动放大电路 2 单端输入、单端输入、双端输出双端输出 将差放电路的另一个输入将差放电路的另一个输入端接地端接地,信号只从一个输入信号只从一个输入端输入端输入,这种连接方式称为这种连接方式称为单端输入单端输入。3单端输入、单端输入、单端输出单端输出 由于单端输入与由于单端输入与双端输入情况相同双端输
36、入情况相同,因而单端输入、单端因而单端输入、单端输出电路计算与双端输出电路计算与双端输入、输入、单端输出电路单端输出电路计算相同。计算相同。33 对差放来说，对差放来说，对差放来说，对差放来说，差模信号是需要放大的有用信号差模信号是需要放大的有用信号差模信号是需要放大的有用信号差模信号是需要放大的有用信号，希望它，希望它，希望它，希望它有较大的放大倍数；而有较大的放大倍数；而有较大的放大倍数；而有较大的放大倍数；而共模信号是需要抑制的无用信号共模信号是需要抑制的无用信号共模信号是需要抑制的无用信号共模信号是需要抑制的无用信号，放，放，放，放大倍数越小越好，它越小，零点漂移就越小，即抗共模干扰大
37、倍数越小越好，它越小，零点漂移就越小，即抗共模干扰大倍数越小越好，它越小，零点漂移就越小，即抗共模干扰大倍数越小越好，它越小，零点漂移就越小，即抗共模干扰能力越强，当用作比较放大时，就越能准确、灵敏的反映出能力越强，当用作比较放大时，就越能准确、灵敏的反映出能力越强，当用作比较放大时，就越能准确、灵敏的反映出能力越强，当用作比较放大时，就越能准确、灵敏的反映出信号的偏差值。信号的偏差值。信号的偏差值。信号的偏差值。为了全面衡量差放为了全面衡量差放为了全面衡量差放为了全面衡量差放放大差模信号放大差模信号放大差模信号放大差模信号和和和和抑制共模信号抑制共模信号抑制共模信号抑制共模信号的能力，的能力
38、，的能力，的能力，引入了共模抑制比作为评价指标。定义为：引入了共模抑制比作为评价指标。定义为：引入了共模抑制比作为评价指标。定义为：引入了共模抑制比作为评价指标。定义为：2.9.42.9.4 共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio)34差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数 K KCMRRCMRR越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，受共模差模信号的能力越强，受共模差模信号的能力越强，受共模差模信号的能力越强，受共模信号的影响
39、越小。信号的影响越小。信号的影响越小。信号的影响越小。共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比理想情况：理想情况：对于双端输出差分放大电路，如果电路完全对于双端输出差分放大电路，如果电路完全 对称，则对称，则AC=0，则，则KCMRR就趋向于无穷大。就趋向于无穷大。实际情况：实际情况：电路完全对称并不存在，所以则电路完全对称并不存在，所以则KCMRR也不可能也不可能 趋向于无穷大。趋向于无穷大。35总结总结提高双端输出差放的共模抑制比的方法：提高双端输出差放的共模抑制比的方法：1、使电路参数尽可能对称；、使电路参数尽可能对称；2、尽可能加大共模抑制电阻、尽可能加大共模抑制电阻RE。对于单端输出
40、的差放：对于单端输出的差放：主要是尽可能加大共模抑制电阻主要是尽可能加大共模抑制电阻RE。362.10 功率放大电路功率放大电路2.10.1 2.10.1 功率放大电路的功能和特点功率放大电路的功能和特点 互补对称放大电路互补对称放大电路2.10.3 2.10.3 实际功放电路实际功放电路 2.10.4 2.10.4 集成功率放大器集成功率放大器37例：例：扩音系统扩音系统功功率率放放大大电电压压放放大大信信号号提提取取2.10.1 2.10.1 功率放大电路的功能和特点功率放大电路的功能和特点功率放大电路的功能和特点功率放大电路的功能和特点功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：功率放大电路
41、的作用：功率放大电路的作用：作为放大电路的作为放大电路的作为放大电路的作为放大电路的末级（末前级）末级（末前级）末级（末前级）末级（末前级）。输出足够大的功率，去推动负载（换能器）工作。例如使扬输出足够大的功率，去推动负载（换能器）工作。例如使扬输出足够大的功率，去推动负载（换能器）工作。例如使扬输出足够大的功率，去推动负载（换能器）工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。执行机构执行机构（负载）（负载）前置放前置放前置放
42、前置放大电路大电路大电路大电路功率放功率放功率放功率放大电路大电路大电路大电路信号源信号源信号源信号源38前置放大电路：前置放大电路：前置放大电路：前置放大电路：工作于小信号状态，主要用于增强信号工作于小信号状态，主要用于增强信号工作于小信号状态，主要用于增强信号工作于小信号状态，主要用于增强信号 的幅度，即输出足够大的电压或电流；的幅度，即输出足够大的电压或电流；的幅度，即输出足够大的电压或电流；的幅度，即输出足够大的电压或电流；1 1、由于信号大，工作点的动态范围大，引起非线性失真大、由于信号大，工作点的动态范围大，引起非线性失真大、由于信号大，工作点的动态范围大，引起非线性失真大、由于信
43、号大，工作点的动态范围大，引起非线性失真大 2 2、输出功率足够大，常在极限状态下工作；、输出功率足够大，常在极限状态下工作；、输出功率足够大，常在极限状态下工作；、输出功率足够大，常在极限状态下工作；3 3、效率要高；、效率要高；、效率要高；、效率要高；4 4、小信号模型不适用，需采用图解法分析、小信号模型不适用，需采用图解法分析、小信号模型不适用，需采用图解法分析、小信号模型不适用，需采用图解法分析功放的特点：功放的特点：功放的特点：功放的特点：功率放大电路：功率放大电路：功率放大电路：功率放大电路：工作在大信号状态，作用是输出足够大工作在大信号状态，作用是输出足够大工作在大信号状态，作用
44、是输出足够大工作在大信号状态，作用是输出足够大 的功率，驱动负载工作。的功率，驱动负载工作。的功率，驱动负载工作。的功率，驱动负载工作。两种放大电路的比较：两种放大电路的比较：两种放大电路的比较：两种放大电路的比较：39对功率放大电路的基本要求：对功率放大电路的基本要求：对功率放大电路的基本要求：对功率放大电路的基本要求：(1)(1)在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2)(2)由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较大，就要求提高效率。由于功率较
45、大，就要求提高效率。效率、失真和输出功率相互影响，首先讨论效率、失真和输出功率相互影响，首先讨论高效率的问题。高效率的问题。根据根据根据根据QQ在特性曲线上的位置把放大电路分为在特性曲线上的位置把放大电路分为在特性曲线上的位置把放大电路分为在特性曲线上的位置把放大电路分为三种工作状态：三种工作状态：三种工作状态：三种工作状态：40ICUCEOQiCtO1 1、甲类工作状态、甲类工作状态、甲类工作状态、甲类工作状态优点：优点：是在输入信号的整个周期内，三极管都处于导通状态是在输入信号的整个周期内，三极管都处于导通状态,输出信号失真较小。输出信号失真较小。缺点：缺点：三极管有较大的静态电流三极管有
46、较大的静态电流ICQ,管耗管耗PT大。无信号输入时，大。无信号输入时，电源提供的功率全部被管子和电阻消耗；有信号输入时，一部电源提供的功率全部被管子和电阻消耗；有信号输入时，一部分能量转换输出功率，但转换效率低，最高只能达分能量转换输出功率，但转换效率低，最高只能达50%。在甲类状态，电源提供的功率总是在甲类状态，电源提供的功率总是PE=UCCICQ（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态）（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态）,要想提高效率，一是增加要想提高效率，一是增加要想提高效率，一是增加要想提高效率，一是增加P POO；二是减小损耗；二是减小损耗；二是减小损耗；二是减小损耗P PT T
47、，必须在保证，必须在保证，必须在保证，必须在保证P P0 0的同时，即减小的同时，即减小的同时，即减小的同时，即减小I ICQCQ，使，使，使，使QQ点下移。点下移。点下移。点下移。工作点工作点Q设置在交流设置在交流负载线的中点。负载线的中点。41ICUCEOQiCtO2 2、乙类工作状态、乙类工作状态、乙类工作状态、乙类工作状态优点：优点：这时这时,由于三极管的静态电流由于三极管的静态电流ICQ 0，静态管耗最小，静态管耗最小，所以能量转换效率高。所以能量转换效率高。缺点：缺点：只能对半个周期的输入信号进行放大只能对半个周期的输入信号进行放大,非线性非线性 失真大。失真大。乙类放大器的乙类放
48、大器的工作点工作点Q设置设置在截止区。在截止区。42ICUCEOQiCtO3 3、甲乙类工作状态、甲乙类工作状态、甲乙类工作状态、甲乙类工作状态即三极管处于微导通状态，导通的时间大于半个周期，即三极管处于微导通状态，导通的时间大于半个周期，此时，此时，ICQ较小，功耗较小。较小，功耗较小。优点：失真比优点：失真比乙类放大电路的要小乙类放大电路的要小,且能量转换效率也且能量转换效率也 较高较高,目前使用较多。目前使用较多。在乙类和甲乙类下工作时，虽提高了效率，但产生失真。在乙类和甲乙类下工作时，虽提高了效率，但产生失真。在乙类和甲乙类下工作时，虽提高了效率，但产生失真。在乙类和甲乙类下工作时，虽
49、提高了效率，但产生失真。为了保证效率，同时减小波形失真，改变电路结构，采用互为了保证效率，同时减小波形失真，改变电路结构，采用互为了保证效率，同时减小波形失真，改变电路结构，采用互为了保证效率，同时减小波形失真，改变电路结构，采用互补对称功率放大电路，可以解决效率和失真的矛盾。补对称功率放大电路，可以解决效率和失真的矛盾。补对称功率放大电路，可以解决效率和失真的矛盾。补对称功率放大电路，可以解决效率和失真的矛盾。在乙类和甲乙类下工作时，电源提供的功率为在乙类和甲乙类下工作时，电源提供的功率为在乙类和甲乙类下工作时，电源提供的功率为在乙类和甲乙类下工作时，电源提供的功率为P PE E=U=UCC
50、CCI IC(AV)C(AV)，I IC(AV)C(AV)为为为为i ic c的平均值。的平均值。的平均值。的平均值。工作点设在放大区工作点设在放大区但接近截止区。但接近截止区。43 互补对称放大电路互补对称放大电路 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。主要有两种形式的电路：本形式。主要有两种形式的电路：1、OTL电路：电路：由于与负载连接时，省去了变压器，由于与负载连接时，省去了变压器，通过容量较大的电容与负载耦合，称为无输出变压通过容量较大的电容与负载耦合，称为无输出变压器器(Output TransformerlessOutput Tr