《電工與電子技術基礎（第2版）》

電子教案主編劉蓮青王連起中等職業學校教學用書（電子技術專業）1完整版課件ppt《電工與電子技術基礎（第2版）》

電子教案主編第8章半導體三極管及放大電路8.1半導體三極管8.2三極管放大電路的組成8.3共發射極放大電路8.4共集電極放大電路8.5功率放大電路8.6單管放大電路實驗8.7功率放大器實驗2完整版課件ppt第8章半導體三極管及放大電路8.1半導體三極管2完整8.1半導體三極管8.1.1三極管結構與類型8.1.2三極管的電流放大作用8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性8.1.4三極管的主要參數3完整版課件ppt8.1半導體三極管8.1.1三極管結構與類型3完整版課8.1.1三極管結構與類型(1)三極管結構如圖示,它是由三層不同性質的半導體組合而成的。按半導體的組合方式不同,可將其分為NPN型管和PNP型管。1.三極管的結構與電路符號4完整版課件ppt8.1.1三極管結構與類型(1)三極管結構(2)電路符號符號中的箭頭方向表示發射結正向偏置時的電流方向。5完整版課件ppt(2)電路符號符號中的箭頭方向表示發射結正向偏置時的電流方向(3)三個區、三個極、二個結

無論是NPN型管還是PNP型管,它們內部均含有三個區:發射區、基區、集電區。從三個區各引出一個金屬電極分別稱為發射極（e）、基極（b）和集電極（c）。在三個區的兩個交界處形成兩個PN結,發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,集電區與基區之間形成的PN結稱為集電結。6完整版課件ppt(3)三個區、三個極、二個結6完整版課件ppt2.三極管的分類三極管的種類很多,有下列5種分類形式：(1)按其結構類型分

NPN管和PNP管(2)按其制作材料分

硅管和鍺管(3)按工作頻率分

高頻管和低頻管(4)按功率分

大功率管和小功率管(5)按功能分

放大管、開關管、微波管等。7完整版課件ppt2.三極管的分類三極管的種類很多,有下列5種分類形式：3.三極管的外形結構常見三極管的外形結構如圖示。8完整版課件ppt3.三極管的外形結構常見三極管的外形結構如圖示。8完8.1.2三極管的電流放大作用1.三極管放大的條件三極管實現放大作用的外部條件是發射結正向偏置,集電結反向偏置。圖（a）為NPN管的偏置電路。9完整版課件ppt8.1.2三極管的電流放大作用1.三極管放大的條件9完整(1)三極管各極之間的電流分配關系IE=IC+IB且IE≈IC＞＞IB2.電流分配與放大10完整版課件ppt(1)三極管各極之間的電流分配關系2.電流分配與放大10完(3)三極管交流放大系數當IB有微小變化時，IC即有較大的變化。例如，當IB由10μA變到20μA時，集電極電流IC則由1.04mA變為2.03mA。這時基極電流IB的變化量為:ΔIB=0.02-0.01=0.01mA而集電極電流的變化量為:ΔIC=2.03-1.04=0.99mA(2)三極管直流電流放大系數基極電流IB增大時,集電極電流IC也隨之增大。將IC與IB的比值叫做三極管的直流電流放大系數，用β表示，即或

IC=βIB

它體現了三極管的電流放大能力。11完整版課件ppt(3)三極管交流放大系數ΔIB=0.02-0.01=0.01這種用基極電流的微小變化來使集電極電流作較大變化的控制作用，就叫做三極管的電流放大作用。我們把集電極電流變化量ΔIC和基極電流變化量ΔIB的比值，叫做三極管交流放大系數,用β表示,即β=ΔIC/ΔIB在工程計算時可認為≈β。β12完整版課件ppt這種用基極電流的微小變化來使集電極電流作較大變化的控制作用8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性1.輸入特性曲線三極管的輸入特性曲線表示iB與uBE的關系,如圖示。當uCE＝０時從輸入端看進去,相當于兩個ＰＮ結并聯且正向偏置,此時的特性曲線類似于二極管的正向伏安特性曲線。2)當uCE≥1Ｖ時從圖中可見,uCE≥１Ｖ的曲線比uCE＝０V時的曲線稍向右移。13完整版課件ppt8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性1.輸入特性曲線2.輸出特性曲線輸出特性曲線如圖示,該曲線是指當iB一定時,輸出回路中的iC與uCE之間的關系曲線。固定一個iB值，可得到一條輸出特性曲線，改變iB值，可得到一族輸出特性曲線。在輸出特性曲線上可劃分三個區：放大區、截止區、飽和區。14完整版課件ppt2.輸出特性曲線輸出特性曲線如圖示,該曲線是指當iB一定（1）放大區：當uCE>1V以后，三極管的iC與iB成正比而與uCE關系不大。所以輸出特性曲線幾乎與橫軸平行，當iB一定時，iC的值基本不隨uCE變化，具有恒流特性。這個區域的工作特點是發射結正向偏置，集電結反向偏置，iC≈βiB。在這一區域的三極管具有放大作用，故稱為放大區。（2）截止區：當iB=0時，iC=ICEO，穿透電流ＩCEO很小，輸出特性曲線是一條幾乎與橫軸重合的直線。（3）飽和區：當uCE<uBE時，iC與iB不成比例，iC隨uCE的增大而迅速上升，這一區域稱為飽和區，uCE=uBE稱為臨界飽和。15完整版課件ppt（1）放大區：當uCE>1V以后，三極管的iC與iB成正比而8.1.4三極管的主要參數電流放大系數的大小反映了三極管放大能力的能力。β為集電極電流變化量與基極電流變化量之比。1.電流放大系數β三極管的參數是表征管子性能和正確使用及合理選擇三極管的依據。(1)

ICBO為發射極開路時，集電極—基極間的反向電流，稱為集電極反向飽和電流。(2)

ICEO

為基極開路時，集電極—發射極間的反向電流，稱為集電極穿透電流。2.極間反向電流16完整版課件ppt8.1.4三極管的主要參數電流放大系數的大小反映3.極限參數(1)擊穿電壓

U(BR)CBO指發射極開路時，集電極—基極間的反向擊穿電壓。

U(BR)CEO指基極開路時，集電極—發射極間的反向擊穿電壓。U(BR)CEO<U(BR)CBO。

U(BR)EBO指集電極開路時，發射極—基極間的反向擊穿電壓。普通晶體管該電壓值比較小，只有幾伏。17完整版課件ppt3.極限參數(1)擊穿電壓17完整版課件ppt8.2三極管放大電路的三種組態8.2.1三極管放大時的三種組態8.2.2放大器的組成8.2.3放大器的放大倍數及增益18完整版課件ppt8.2三極管放大電路的三種組態8.2.1三極管放大時的8.2.1三極管放大時的三種組態1.放大器的三種組態共發射極、共集電極和共基極放大器。放大電路中三極管的三種連接方法(a)共發射極電路;(b)共集電極電路;(c)共基極電路19完整版課件ppt8.2.1三極管放大時的三種組態1.放大器的三種組態(1)共發射極放大電路信號由基極輸入、集電極輸出，發射極為公共端。20完整版課件ppt(1)共發射極放大電路信號由基極輸入、集電極輸出，發射極為公(2)共集電極放大電路信號由基極輸入、發射極輸出，集電極為公共端。21完整版課件ppt(2)共集電極放大電路信號由基極輸入、發射極輸出，集電極為公(3)共基極放大電路信號由發射極輸入、集電極輸出，基極為公共端。22完整版課件ppt(3)共基極放大電路信號由發射極輸入、集電極輸出，基極為公共2.放大電路的組成原則(1)直流電源VCC通過電阻RB

1、RB2、RC、RE提供三極管合適的靜態偏置，保證JE正偏、JC反偏。(2)輸入回路應保證輸入信號ui能送到三極管BE結兩端，產生變化的ib。(3)輸出回路應使放大后的iC盡可能多的送到負載

RL上，減小其它支路的分流。(4)設置合理的靜態工作點，即在沒有外加信號時，三極管不僅處于放大狀態，而且有一個合適的工作電壓和電流。23完整版課件ppt2.放大電路的組成原則(1)直流電源VCC通過電阻RB8.2.2放大電路中變量符號1直流分量用大寫字母和大寫下標表示。如IB表示基極的直流電流。2交流分量用小寫字母和小寫下標表示。如ib表示基極的交流電流。3總變化量是直流分量和交流分量之和,即交流疊加在直流上,用小寫字母和大寫下標表示。如iB表示基極電流總的瞬時值,其數值為iB=IB+ib。4交流有效值用大寫字母和小寫下標表示。如Ib表示基極的正弦交流電流的有效值。24完整版課件ppt8.2.2放大電路中變量符號1直流分量24完整8.2.3放大器的放大倍數及增益1.電壓放大倍數Au及電壓增益GuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。2.電流放大倍數Ai及電流增益GiIi和Io分別是輸入和輸出電流的有效值。Gu=20lgAu(db)Gi=20lgAi(db)25完整版課件ppt8.2.3放大器的放大倍數及增益1.電壓放大倍數Au及3.功率放大倍數AP及功率增益GPGP=20lgAP(db)Pi和Po分別是輸入和輸出平均功率。26完整版課件ppt3.功率放大倍數AP及功率增益GPGP=20lgAP(db8.3共發射極放大電路8.3.1電路的構成8.3.2電路的靜態分析8.3.3電路的動態分析8.3.4共發射極放大電路的特點與應用27完整版課件ppt8.3共發射極放大電路8.3.1電路的構成27完整版課件8.3.1電路的構成圖示最常見的一種單管共射極放大電路。它由以下三個基本組成部分：（1）放大器件：BJT是放大電路的核心器件。

28完整版課件ppt8.3.1電路的構成圖示最常見的一種單管共射極放大電路。它（2）供電電源與直流偏置電路：供電電源VCC是放大器中的能源，同時它與由偏置電阻RB1，RB2，RC及RE，組成的偏置電路共同作用，使BJT較穩定地工作在放大狀態。（3）耦合電路：信號源通過輸入端耦合電容CB與放大器相連，再由輸出端耦合電容CC將放大后的信號送至負載RL。CB，CC在電路中的作用是“傳送交流，隔離直流”。29完整版課件ppt（2）供電電源與直流偏置電路：供電電源VCC是放大器中的能源當放大電路沒有輸人信號（ui＝0）時，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流，稱為直流工作狀態或靜止狀態，簡稱靜態。靜態時BJT各電極的直流電壓和電流數值稱為靜態工作點，它對應著管子特性曲線上的一點Q點。8.3.2電路的靜態分析30完整版課件ppt當放大電路沒有輸人信號（ui＝0）時，電路中各處的電壓、電流1.Q點的估算分析放大電路的靜態工作情況時，可將電路中的電容元件視作開路，電感元件視為短路，之后所得到的電路稱為直流通路。圖（a）所示電路即為直流通路。直流通路可用于分析放大器的靜態。31完整版課件ppt1.Q點的估算31完整版課件pptQ點的估算方法UB=VCCRB2/（RB1+RB2）IEQ=（UB-UBEQ）/RE（硅管取UBEQ＝0．7V，鍺管取UBEQ＝0．3V；）ICC＞＞IBIB≈IEICQ≈IEQIBQ=ICQ/βUCEQ＝VCC-ICQ(RC+RE)32完整版課件pptQ點的估算方法32完整版課件ppt2．Q點與直流負載線根據前面的分析，靜態時BJT兩端的電壓UCE和電流IC，之間有如下關系：UCE＝VCC－IC（RC＋RE）在BJT的輸出特J性曲線上找兩個特殊點M和N：N點：UCE＝0IC=VCC/(RC＋RE)M點：IC＝0UCE＝VCC連接MN的直線稱做直流負載線，如圖示。放大器直流通路中任何一個元件或電源數值的改變，都會影響Q點，但Q點的位置始終在直流負載線上。33完整版課件ppt2．Q點與直流負載線33完整版課件ppt8.3.3電路的動態分析放大器接入交流信號（u≠0）后，電路中各處的電壓、電流同時存在直流分量與交流分量兩種成分，稱電路工作在動態。動態分析是利用放大器的輸入、輸出特性對放大器的放大能力進行定性和定量的分析與估算。1．交流通路與交流負載線交流通路決定了電路中交流電流和電壓的變化，將放大電路中的電容及電源均視為短路得到的就是交流通路，圖示為交流通路。34完整版課件ppt8.3.3電路的動態分析放大器接入交流信號（u≠0）后，電

由交流通路可知uce＝—icR’L其中

R’L＝Rc∥RL在BjT的輸出特性曲線上，作一條過Q點且斜率為—1/R’L的直線M＇N′，稱為交流負載線，如圖示。交流負載線用于電路動態圖解分析。35完整版課件ppt由交流通路可知35完整版課件ppt2．動態的圖解分析（1）共射電路的反相放大作用。36完整版課件ppt2．動態的圖解分析36完整版課件ppt(2)Q點與波形失真關系。靜態工作點Q選擇不當，會使放大器工作時產生信號波形失真如圖示，若Q點在交流負載線上的位置過高（QA），則輸人信號的正半周可能進人飽和區，造成輸出電壓波形負半周被部分消除，出現平頂，產生“飽和失真”。反之，若Q點位置過低（QS），則輸人信號負半周可能進人截止區，造成輸出電壓波形正半周出現平頂，產生“截止失真”。為了獲得幅度大而不失真的信號，Q點應盡量選在交流負載線的中間部分，例如Q點。37完整版課件ppt(2)Q點與波形失真關系。靜態工作點Q選擇不當，會使放大器3，動態的估算分析圖解分析法比較直觀，但準確性較差，常用于分析大信號電路。當放大器在小信號工作條件下，即交流電流、電壓的變化范圍不大時，具有非線性特性的BJT可以用一個線性電路等效，近似計算分析放大器的放大倍數、輸人及輸出電阻等動態指標。（1）BJT的微變等效電路。其中：rbb`=300Ω38完整版課件ppt3，動態的估算分析其中：rbb`=300Ω38完整版課件pp（2）動態估算。將放大器交流通路中的BJT用其微變等效電路代替，得到放大器的微變等效電路。此后放大器的各項動態指標均可通過a.電壓放大倍數b.輸入電阻Ri＝RB1//RB2//rbec.輸出電阻R0＝RC39完整版課件ppt（2）動態估算。a.電壓放大倍數b.輸入電阻Ri＝RB1/例1.圖示分壓偏置共射放大器,RB1=75kΩ,RB2=18kΩ,RC=4KΩ、RE＝1kΩ、RL＝4kΩ、VCC＝9V，三極管為硅管β＝100，(1)畫直流通路、交流通路和微變等效電路;(2)求靜態工作點Q；(3)求電路的Au，Ri，Ro。IBQICQIEQUCEQ解:(1)直流通路、交流通路和微變等效電路40完整版課件ppt例1.圖示分壓偏置共射放大器,RB1=75kΩ,RB2=1(2)靜態工作點UBQ=IEQ=IBQ=ICQ=IEQ－IBQ=1.04－0.0104=1.0296mAUCEQ＝VCC－RCICQ－REIEQ=9－4×1.0296－1×1.04=3.84V41完整版課件ppt(2)靜態工作點UBQ=IEQ=IBQ=ICQ=IEQ－IB(3)計算Au，Ri，Ro

輸入電阻Ri＝RB1//RB2//rbe＝75//18//2.83=2.37kΩ輸出電阻R0＝RC=4kΩ電壓放大倍數42完整版課件ppt(3)計算Au，Ri，Ro輸入電阻輸出電阻電壓放大倍數428.3.4共發射極放大電路的特點與應用1.既有電壓放大又有電流放大，輸出電壓與輸入電壓反相；2.輸入電阻大小適中，一般為kΩ；3.輸出電阻大小也適中，一般為幾kΩ；4.共射放大器常用于電壓信號的放大。43完整版課件ppt8.3.4共發射極放大電路的特點與應用1.既有電壓放大又有8.4共集電極放大電路8.4.1電路的構成8.4.2電路分析8.4.3共集電極放大電路的特點與應用44完整版課件ppt8.4共集電極放大電路8.4.1電路的構成44完整版課件8.4.1電路的構成共集電極放大電路如圖（a）所示，圖（b）是電路的交流通路。由交流通路可見，集電極是輸人、輸出回路的共同端點。負載接在發射極上，因為是從發射極把信號輸出去，所以電路又稱為射極輸出器。45完整版課件ppt8.4.1電路的構成共集電極放大電路如圖（a）所示，圖（b１.直流通路與靜態工作點IBQ=ICQ=βIBQIEQ=(1+β)IBQUCEQ＝VCC－REIEQ(1)直流通路方法:電容開路(2)靜態工作點計算8.4.2電路分析46完整版課件ppt１.直流通路與靜態工作點IBQ=ICQ=βIBQIEQ=(11)電壓放大倍數：2)輸入電阻：Ri＝RB//[rbe+(1+β)(RE//RL)]≈rbe+(1+β)(RE//RL)（高）3)輸出電阻：其中：一般滿足：Au≈1R0＝RE//(低)(2)性能指標的計算47完整版課件ppt1)電壓放大倍數：2)輸入電阻：Ri＝RB//[rbe+(18.4.3共集電極放大電路的特點與應用1．特點由上面分析可知，射極輸出器的特點是：電壓放大倍數小于1（無電壓放大）；具有一定的電流放大能力（Ai≈β）和功率放大能力；輸出與輸入同相；輸入電阻高；輸出電阻低。2．應用射極輸出器應用在實際電路中，顯然不是為了提高整個電路的電壓放大能力，真正目的是為了提高或改善原有電路的其他性能，與此同時保持原電路的電壓放大倍數和輸入、輸出之間的相位關系。它主要有以下兩方面用途。48完整版課件ppt8.4.3共集電極放大電路的特點與應用1．特點48完整版課（1）阻抗變換作用通常射極輸出器可以接在放大電路與信號源之間，如圖（a）所示，此時它起提高放大電路輸入電阻的作用，以減小放大器向信號源取用電流的同時增大有效輸人電壓。射極輸出器還可以接在放大電路與負載之間，如圖（b）所示，此時它起降低放大電路輸出電阻的作用，以提高放大器帶動負載的能力。（2）緩沖隔離作用當把射極輸出器接在某兩個放大電路之間時，如圖（c）所示，它可以起到降低前級放大電路的輸出電阻的同時提高后級放大電路輸人電阻的作用，即緩沖隔離作用，它使前后兩個電路之間的相互影響減小了，而性能都得到了提高。49完整版課件ppt（1）阻抗變換作用49完整版課件ppt8.5功率放大電路8.5.1功率放大電路的類型及特點8.5.2OCL功率放大電路8.5.3OTL功率放大電路50完整版課件ppt8.5功率放大電路8.5.1功率放大電路的類型及特點8.5.1功率放大電路的類型及特點功率放大器作為放大電路的輸出級,具有以下幾個特點(1)由于功率放大器的主要任務是向負載提供一定的功率,因而輸出電壓和電流的幅度足夠大;(2)由于輸出信號幅度較大,使三極管工作在飽和區與截止區的邊沿,因此輸出信號存在一定程度的失真;(3)功率放大器在輸出功率的同時,三極管消耗的能量亦較大,因此,不可忽視管耗問題。51完整版課件ppt8.5.1功率放大電路的類型及特點功率放大器作為放大電路（1）甲類uiωtoiCICQ定義三極管集電極電流導通角為α＝2θ＝360°或θ＝180°(電壓放大器）1.功率放大器的分類52完整版課件ppt（1）甲類uiωtoiCICQ定義三極管集電極電流導通角為1（2）乙類uiωtiCICQ=0定義此時三極管集電極電流導通角為α＝2θ＝180°或θ＝90°（低頻功放）α53完整版課件ppt（2）乙類uiωtiCICQ=0定義此時三極管集電極電流導通（3）甲乙類ui此時三極管集電極電流導通角為180°<α<360°或90°<θ<180°（低頻功放）ωtiCoα54完整版課件ppt（3）甲乙類ui此時三極管集電極電流導通角為ωtiCoα54（4）丙類ui此時三極管集電極電流導通角為α<180°或θ<90°（高頻功放）ωtiC055完整版課件ppt（4）丙類ui此時三極管集電極電流導通角為ωtiC055完整（1）輸出功率要足夠大一般用在多級放大器的輸出級。

（2）效率要高放大器實質上是一個能量轉換器,它是將電源供給的直流能量轉換成交流信號的能量輸送給負載,因此,要求轉換效率高。為定量反映放大電路效率的高低,引入參數η,它的定義為式中,Po為信號輸出功率,PE是直流電源向電路提供的功率。2.功率放大器的特點56完整版課件ppt（1）輸出功率要足夠大（2）效率要高放大器實（3）非線性失真要小為使輸出功率大,功率放大器采用的三極管均應工作在大信號狀態下。由于三極管是非線性器件,在大信號工作狀態下,器件本身的非線性問題十分突出,因此,輸出信號不可避免地會產生一定的非線性失真。當輸入是單一頻率的正弦信號時,輸出將會存在一定數量的諧波。諧波成分愈大,表明非線性失真愈大,通常用非線性失真系數γ表示,它等于諧波總量和基波成分之比通常情況下,輸出功率愈大,非線性失真就愈嚴重。57完整版課件ppt（3）非線性失真要小57完整版課件ppt8.5.2OCL功率放大電路乙類功放由于其三極管只在輸人信號的半個周期內導通，而另外半個周期截止，因此，當輸入正弦信號時，輸出端只能獲得半個周期的失真波形。為避免輸出波形失真，在實際電路中均采用兩只管子輪流導通的互補電路。58完整版課件ppt8.5.2OCL功率放大電路乙類功放由于其三極管只在輸人1．電路圖（a）所示為乙類互補對稱式功率放大器，常稱為OCL電路。因其具有體積小、效率高、頻率響應好及易于集成等優點而獲得廣泛應用。電路采用正、負對稱的雙電源（±VCC）供電。選用兩個參數基本相同的功放管，V1為NPN管，其集電極接正電源（＋VCC；V2為PNP管，其集電極接負電源（—Vcc）。兩管的基極和發射極相互連在一起，信號從基極輸入，射極作為輸出端直接接負載RL。這個電路可以看成是由圖（b）和（c）兩個射極輸出器組合而成。靜態時，兩管射極電位穩定為零。59完整版課件ppt1．電路59完整版課件ppt2．工作原理當ui=0時，V1，V2均截止，無電流流過負載RL；當ui處于正半周時，V1導通，V2截止，有電流（iL＝ic1）流過負載R，；當ui處于負半周時，V1截止，V2導通，仍有電流（iL＝ic2）流過負載RL。這樣，就實現了靜態時功耗最小，而在有輸人信號時，V1，V2輪流導電，兩個管子互補對方的不足，工作性能又對稱，從而在負載上得到一個完整的波形。

60完整版課件ppt2．工作原理60完整版課件ppt3．參數計算(1)最大不失真輸出功率P0max設輸出電壓為u0＝Ucmsinωt電流為i0＝Icmsinωt則P0＝1/2UcmIcm＝最大不失真輸出電壓幅度:UCM=VCC－UCES其中UCES為三極管的飽和壓降，當UCES<<VCC時，有UCM≈VCC，則最大輸出功率為P0max≈

61完整版課件ppt3．參數計算(1)最大不失真輸出功率P0max設輸出電壓為(3)效率η(2)直流電源供電功率PDC兩個三極管集電極電流均為“半波整流”波形，其直流分量為IC1＝IC2＝IC0＝1/πIcmPDC＝２×(VCCIC0)＝VCCIcm≈78%為理論值,實際一般僅為60%左右.62完整版課件ppt(3)效率η(2)直流電源供電功率PDC兩個三極管集電極電流(4)管耗PC總管耗：PC＝PDC－P0每只晶體管的管耗為：PC1＝PC2＝1/2PC每只晶體管的最大管耗為：PCm1≈0.2P0max4.功率管的選擇：②集－射反向擊穿電壓U(BR)CEO>2VCC③最大允許集電極電流ICM>

VCC/RL①集電極最大允許損耗功率PCM>PCm1≈0.2P0max63完整版課件ppt(4)管耗PC總管耗：PC＝PDC－P0每只晶體管的管耗為：8.5.3OTL功率放大電路在乙類互補功放中，靜態時由于IC＝o。所以要靠輸入信號電壓的激勵來使管子導通。當輸入正弦電壓信號的瞬時值小于管子死區電壓時．三極管不導通。于是出現兩管交替工作銜接不好，在這一段時間內因兩只管子均不導通、使負載上無電流，以至輸出電壓出現失真。如圖示，并把這種失真稱為“交越失真”。64完整版課件ppt8.5.3OTL功率放大電路在乙類互補功放中，靜態時由于——克服交越失真單電源、輸出端接大電容的甲乙類互補對稱功率放大器UEQ=1/2VCC1.電路圖:65完整版課件ppt——克服交越失真單電源、輸出端接大電容的甲乙類互補對稱功率放2.OTL功率放大器的主要技術參數接入大電容起到一個負電源作用,因此OCL電路的參數與OCL區別只是將公式中的VCC換成VCC/2。以上電路缺點——輸出電壓的最大幅度只有VCC/2。并且實際輸出電壓的正向峰值達不到VCC／2。因為隨UA↑→RC1的電流↓→VT1管壓降UCE↑（不能進入飽和狀態）→輸出正向幅度↓解決方法——引入帶自舉的功放電路，即接入較大容量電容C1（其直流電壓可認為不變）66完整版課件ppt2.OTL功率放大器的主要技術參數接入大電容起到一個負電源作例1.已知乙類互補對稱功放VCC＝VEE＝24V、RL＝8Ω，試估算：(1)該電路最大輸出功率P0max；(2)最大管耗Pcm1；(3)說明該功放電路對功率管的要求。解（1）＝36W(2)Pcm1≈0.2P0max＝0.2×36=7.2W(3)a)選擇功率管時為保證管子不被燒壞，要求管子集電極最大允許損耗功率PCM>PCm1≈0.2P0max=7.2W,b)處于截止狀態的管子，其集－射反向擊穿電壓

U(BR)CEO>2VCC=48Vc)功率管最大允許集電極電流ICM>VCC/RL=3A67完整版課件ppt例1.已知乙類互補對稱功放VCC＝VEE＝248.6單管放大電路實驗8.6.1實驗目的8.6.2實驗儀器8.6.3實驗電路8.6.4實驗內容8.6.5思考題68完整版課件ppt8.6單管放大電路實驗8.6.1實驗目的68完整版課件8.6.1實驗目的1.掌握共射放大器靜態工作點的調試方法。2.掌握放大器主要性能參數的測試方法。69完整版課件ppt8.6.1實驗目的1.掌握共射放大器靜態工作點的調試方法。8.6.2實驗儀器1．直流穩壓電源。2．信號發生器。3．雙蹤示波器。4．晶體管交流毫伏表。5．萬用表。70完整版課件ppt8.6.2實驗儀器1．直流穩壓電源。70完整版課件ppt8.6.3實驗電路實驗電路如圖示。各元器件的參數為：RRP＝l00kΩ、RB1＝10kΩ、RB2＝10kΩ、RC＝3kΩ、RL＝3kΩ、RE＝lkΩ、C1＝C2＝10pF、GE＝100μF、三極管V為3DG6、Ｖcc＝l２V。71完整版課件ppt8.6.3實驗電路實驗電路如圖示。各元器件的參數為：RRP8.6.4實驗內容1．靜態工作點的調試（1）調整直流穩壓電源的輸出為12V，并接到實驗電路的VCC和地之間。（2）調節電位器RP使IcQ＝2mA；由于測量電流需要斷開電路，比較麻煩，因此常采用測試電壓的方法，將萬用表調至直流電壓10V擋，調節RP并用萬用表監測使UEQ＝2V。然后保持RP不變將數據填人表8－2。2．電壓放大倍數的測量（1）調節信號發生器，使其輸出f＝1kHz、有效值為10mV（用交流毫伏表測量），并將該信號接人實驗電路的輸入端（ui）。（2）將交流毫伏表量程調至10V擋，斷開1、2兩點，測量空載（不接RL）時的輸出電壓uo大小，并將測量數據記錄于表8－3中，計算出電壓放大倍數。72完整版課件ppt8.6.4實驗內容1．靜態工作點的調試72完整版課件ppt（3）連接1、2兩點，測量帶載（接RL）時的輸出電壓仍。大小，并將測量數據記錄于表8－3中，計算出電壓放大倍數。（4）用雙蹤示波器觀察輸入與輸出電壓線的波形，并比較相位關系和幅度關系。3．觀察靜態工作點對輸出波形的影響保持輸人信號為1kHz、10mV不變，①減小RRp觀察輸出波形的變化，②增加RRP觀察輸出波形的變化。73完整版課件ppt（3）連接1、2兩點，測量帶載（接RL）時的輸出電壓仍。大小8.6.5思考題1．共射放大器的輸人、輸出電壓的相位關系如何？2．改變負載阻值時，對輸出信號有無影響？3．為什么輸人信號過大時，輸出信號仍。會出現失真？74完整版課件ppt8.6.5思考題1．共射放大器的輸人、輸出電壓的相位關系如8.7功率放大器實驗8.7.1實驗目的8.7.2實驗儀器8.7.3實驗電路8.7.4實驗內容8.7.5思考題75完整版課件ppt8.7功率放大器實驗8.7.1實驗目的75完整版課件p8.7.1實驗目的1．掌握OTL功率放大器的調試方法。2．加深理解互補對稱功率放大電路的工作原理，觀察交越失真現象，并掌握其消除方法。3．了解自舉電路在OTL功率放大器中的作用。76完整版課件ppt8.7.1實驗目的1．掌握OTL功率放大器的調試方法。78.7.2實驗儀器1．直流穩壓電源2．函數信號發生器。3．萬用表。4．晶體管交流毫伏表。5．雙蹤示波器。77完整版課件ppt8.7.2實驗儀器1．直流穩壓電源77完整版課件ppt8.7.3實驗電路實驗電路是由分立元件構成的OTL功率放大器，見圖78完整版課件ppt8.7.3實驗電路實驗電路是由分立元件構成的OTL功率放大8.7.4實驗內容1．調整靜態工作點;2．測量最大輸出功率P。;3.觀察自舉作用;4．觀察交越失真79完整版課件ppt8.7.4實驗內容1．調整靜態工作點;79完整版課件ppt8.7.5思考題寫出實驗報告，并回答下列問題：1．簡述本實驗中OTL功率放大器的工作原理（包括電路中各元件的作用）。2．根據實驗結果說明自舉電容在OTL功率放大電路中的作用。80完整版課件ppt8.7.5思考題寫出實驗報告，并回答下列問題：80完整版本章小結1．雙極型三極管是由兩個相互聯系的PN結構成，它是由基極電流控制集電極電流的一種電流控制器件；根據三極管外加電壓條件的不同，有二種狀態．即發射結正偏，集電結反偏時，三極管處于放大狀態：發射結、集電結均反偏時，三極管處于截止狀態；發射結、集電結均正偏時，三極管處于飽和狀態。2．三極管是放大電路的核心，放大電路必須保證三極管的發射結處于正向偏置，集電結處于反向偏置，三極管才具有電流放大作用，電路還可以將電流放大轉換為電壓放大。3．為了保證信號有效不失真地放大，偏置電路應建立合適的靜態工作點。靜態工作點是放大電路正常工作的基礎，可曲直流通路對其進行靜態分析。

81完整版課件ppt本章小結1．雙極型三極管是由兩個相互聯系的PN結構成，它是由4．電壓放大倍數、輸人電阻和輸出電阻是放大電路的重要指標·可由交流通路和微變等效電路對電路進行動態分析。5．共射放大電路具有電壓和電流放大作用，其輸人電阻和輸出電阻均較大，常用于電壓放大；共集放大電路只有電流放大作用沒有電壓放大作用，它具有很高的輸人電阻和很低的輸出電阻，常用于輸人級、輸出級和緩沖級。6.功率放大器是在大信號下工作，在允許失真度內有最大輸出功率，同時減小管耗、提高效率。甲乙類互補對稱功率放大電路是目前廣泛應用的功率放大器。82完整版課件ppt4．電壓放大倍數、輸人電阻和輸出電阻是放大電路的重要指標·可《電工與電子技術基礎（第2版）》

電子教案主編劉蓮青王連起中等職業學校教學用書（電子技術專業）83完整版課件ppt《電工與電子技術基礎（第2版）》

電子教案主編第8章半導體三極管及放大電路8.1半導體三極管8.2三極管放大電路的組成8.3共發射極放大電路8.4共集電極放大電路8.5功率放大電路8.6單管放大電路實驗8.7功率放大器實驗84完整版課件ppt第8章半導體三極管及放大電路8.1半導體三極管2完整8.1半導體三極管8.1.1三極管結構與類型8.1.2三極管的電流放大作用8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性8.1.4三極管的主要參數85完整版課件ppt8.1半導體三極管8.1.1三極管結構與類型3完整版課8.1.1三極管結構與類型(1)三極管結構如圖示,它是由三層不同性質的半導體組合而成的。按半導體的組合方式不同,可將其分為NPN型管和PNP型管。1.三極管的結構與電路符號86完整版課件ppt8.1.1三極管結構與類型(1)三極管結構(2)電路符號符號中的箭頭方向表示發射結正向偏置時的電流方向。87完整版課件ppt(2)電路符號符號中的箭頭方向表示發射結正向偏置時的電流方向(3)三個區、三個極、二個結

無論是NPN型管還是PNP型管,它們內部均含有三個區:發射區、基區、集電區。從三個區各引出一個金屬電極分別稱為發射極（e）、基極（b）和集電極（c）。在三個區的兩個交界處形成兩個PN結,發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,集電區與基區之間形成的PN結稱為集電結。88完整版課件ppt(3)三個區、三個極、二個結6完整版課件ppt2.三極管的分類三極管的種類很多,有下列5種分類形式：(1)按其結構類型分

NPN管和PNP管(2)按其制作材料分

硅管和鍺管(3)按工作頻率分

高頻管和低頻管(4)按功率分

大功率管和小功率管(5)按功能分

放大管、開關管、微波管等。89完整版課件ppt2.三極管的分類三極管的種類很多,有下列5種分類形式：3.三極管的外形結構常見三極管的外形結構如圖示。90完整版課件ppt3.三極管的外形結構常見三極管的外形結構如圖示。8完8.1.2三極管的電流放大作用1.三極管放大的條件三極管實現放大作用的外部條件是發射結正向偏置,集電結反向偏置。圖（a）為NPN管的偏置電路。91完整版課件ppt8.1.2三極管的電流放大作用1.三極管放大的條件9完整(1)三極管各極之間的電流分配關系IE=IC+IB且IE≈IC＞＞IB2.電流分配與放大92完整版課件ppt(1)三極管各極之間的電流分配關系2.電流分配與放大10完(3)三極管交流放大系數當IB有微小變化時，IC即有較大的變化。例如，當IB由10μA變到20μA時，集電極電流IC則由1.04mA變為2.03mA。這時基極電流IB的變化量為:ΔIB=0.02-0.01=0.01mA而集電極電流的變化量為:ΔIC=2.03-1.04=0.99mA(2)三極管直流電流放大系數基極電流IB增大時,集電極電流IC也隨之增大。將IC與IB的比值叫做三極管的直流電流放大系數，用β表示，即或

IC=βIB

它體現了三極管的電流放大能力。93完整版課件ppt(3)三極管交流放大系數ΔIB=0.02-0.01=0.01這種用基極電流的微小變化來使集電極電流作較大變化的控制作用，就叫做三極管的電流放大作用。我們把集電極電流變化量ΔIC和基極電流變化量ΔIB的比值，叫做三極管交流放大系數,用β表示,即β=ΔIC/ΔIB在工程計算時可認為≈β。β94完整版課件ppt這種用基極電流的微小變化來使集電極電流作較大變化的控制作用8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性1.輸入特性曲線三極管的輸入特性曲線表示iB與uBE的關系,如圖示。當uCE＝０時從輸入端看進去,相當于兩個ＰＮ結并聯且正向偏置,此時的特性曲線類似于二極管的正向伏安特性曲線。2)當uCE≥1Ｖ時從圖中可見,uCE≥１Ｖ的曲線比uCE＝０V時的曲線稍向右移。95完整版課件ppt8.1.3三極管的輸入特性與輸出特性1.輸入特性曲線2.輸出特性曲線輸出特性曲線如圖示,該曲線是指當iB一定時,輸出回路中的iC與uCE之間的關系曲線。固定一個iB值，可得到一條輸出特性曲線，改變iB值，可得到一族輸出特性曲線。在輸出特性曲線上可劃分三個區：放大區、截止區、飽和區。96完整版課件ppt2.輸出特性曲線輸出特性曲線如圖示,該曲線是指當iB一定（1）放大區：當uCE>1V以后，三極管的iC與iB成正比而與uCE關系不大。所以輸出特性曲線幾乎與橫軸平行，當iB一定時，iC的值基本不隨uCE變化，具有恒流特性。這個區域的工作特點是發射結正向偏置，集電結反向偏置，iC≈βiB。在這一區域的三極管具有放大作用，故稱為放大區。（2）截止區：當iB=0時，iC=ICEO，穿透電流ＩCEO很小，輸出特性曲線是一條幾乎與橫軸重合的直線。（3）飽和區：當uCE<uBE時，iC與iB不成比例，iC隨uCE的增大而迅速上升，這一區域稱為飽和區，uCE=uBE稱為臨界飽和。97完整版課件ppt（1）放大區：當uCE>1V以后，三極管的iC與iB成正比而8.1.4三極管的主要參數電流放大系數的大小反映了三極管放大能力的能力。β為集電極電流變化量與基極電流變化量之比。1.電流放大系數β三極管的參數是表征管子性能和正確使用及合理選擇三極管的依據。(1)

ICBO為發射極開路時，集電極—基極間的反向電流，稱為集電極反向飽和電流。(2)

ICEO

為基極開路時，集電極—發射極間的反向電流，稱為集電極穿透電流。2.極間反向電流98完整版課件ppt8.1.4三極管的主要參數電流放大系數的大小反映3.極限參數(1)擊穿電壓

U(BR)CBO指發射極開路時，集電極—基極間的反向擊穿電壓。

U(BR)CEO指基極開路時，集電極—發射極間的反向擊穿電壓。U(BR)CEO<U(BR)CBO。

U(BR)EBO指集電極開路時，發射極—基極間的反向擊穿電壓。普通晶體管該電壓值比較小，只有幾伏。99完整版課件ppt3.極限參數(1)擊穿電壓17完整版課件ppt8.2三極管放大電路的三種組態8.2.1三極管放大時的三種組態8.2.2放大器的組成8.2.3放大器的放大倍數及增益100完整版課件ppt8.2三極管放大電路的三種組態8.2.1三極管放大時的8.2.1三極管放大時的三種組態1.放大器的三種組態共發射極、共集電極和共基極放大器。放大電路中三極管的三種連接方法(a)共發射極電路;(b)共集電極電路;(c)共基極電路101完整版課件ppt8.2.1三極管放大時的三種組態1.放大器的三種組態(1)共發射極放大電路信號由基極輸入、集電極輸出，發射極為公共端。102完整版課件ppt(1)共發射極放大電路信號由基極輸入、集電極輸出，發射極為公(2)共集電極放大電路信號由基極輸入、發射極輸出，集電極為公共端。103完整版課件ppt(2)共集電極放大電路信號由基極輸入、發射極輸出，集電極為公(3)共基極放大電路信號由發射極輸入、集電極輸出，基極為公共端。104完整版課件ppt(3)共基極放大電路信號由發射極輸入、集電極輸出，基極為公共2.放大電路的組成原則(1)直流電源VCC通過電阻RB

1、RB2、RC、RE提供三極管合適的靜態偏置，保證JE正偏、JC反偏。(2)輸入回路應保證輸入信號ui能送到三極管BE結兩端，產生變化的ib。(3)輸出回路應使放大后的iC盡可能多的送到負載

RL上，減小其它支路的分流。(4)設置合理的靜態工作點，即在沒有外加信號時，三極管不僅處于放大狀態，而且有一個合適的工作電壓和電流。105完整版課件ppt2.放大電路的組成原則(1)直流電源VCC通過電阻RB8.2.2放大電路中變量符號1直流分量用大寫字母和大寫下標表示。如IB表示基極的直流電流。2交流分量用小寫字母和小寫下標表示。如ib表示基極的交流電流。3總變化量是直流分量和交流分量之和,即交流疊加在直流上,用小寫字母和大寫下標表示。如iB表示基極電流總的瞬時值,其數值為iB=IB+ib。4交流有效值用大寫字母和小寫下標表示。如Ib表示基極的正弦交流電流的有效值。106完整版課件ppt8.2.2放大電路中變量符號1直流分量24完整8.2.3放大器的放大倍數及增益1.電壓放大倍數Au及電壓增益GuUi和Uo分別是輸入和輸出電壓的有效值。2.電流放大倍數Ai及電流增益GiIi和Io分別是輸入和輸出電流的有效值。Gu=20lgAu(db)Gi=20lgAi(db)107完整版課件ppt8.2.3放大器的放大倍數及增益1.電壓放大倍數Au及3.功率放大倍數AP及功率增益GPGP=20lgAP(db)Pi和Po分別是輸入和輸出平均功率。108完整版課件ppt3.功率放大倍數AP及功率增益GPGP=20lgAP(db8.3共發射極放大電路8.3.1電路的構成8.3.2電路的靜態分析8.3.3電路的動態分析8.3.4共發射極放大電路的特點與應用109完整版課件ppt8.3共發射極放大電路8.3.1電路的構成27完整版課件8.3.1電路的構成圖示最常見的一種單管共射極放大電路。它由以下三個基本組成部分：（1）放大器件：BJT是放大電路的核心器件。

110完整版課件ppt8.3.1電路的構成圖示最常見的一種單管共射極放大電路。它（2）供電電源與直流偏置電路：供電電源VCC是放大器中的能源，同時它與由偏置電阻RB1，RB2，RC及RE，組成的偏置電路共同作用，使BJT較穩定地工作在放大狀態。（3）耦合電路：信號源通過輸入端耦合電容CB與放大器相連，再由輸出端耦合電容CC將放大后的信號送至負載RL。CB，CC在電路中的作用是“傳送交流，隔離直流”。111完整版課件ppt（2）供電電源與直流偏置電路：供電電源VCC是放大器中的能源當放大電路沒有輸人信號（ui＝0）時，電路中各處的電壓、電流都是不變的直流，稱為直流工作狀態或靜止狀態，簡稱靜態。靜態時BJT各電極的直流電壓和電流數值稱為靜態工作點，它對應著管子特性曲線上的一點Q點。8.3.2電路的靜態分析112完整版課件ppt當放大電路沒有輸人信號（ui＝0）時，電路中各處的電壓、電流1.Q點的估算分析放大電路的靜態工作情況時，可將電路中的電容元件視作開路，電感元件視為短路，之后所得到的電路稱為直流通路。圖（a）所示電路即為直流通路。直流通路可用于分析放大器的靜態。113完整版課件ppt1.Q點的估算31完整版課件pptQ點的估算方法UB=VCCRB2/（RB1+RB2）IEQ=（UB-UBEQ）/RE（硅管取UBEQ＝0．7V，鍺管取UBEQ＝0．3V；）ICC＞＞IBIB≈IEICQ≈IEQIBQ=ICQ/βUCEQ＝VCC-ICQ(RC+RE)114完整版課件pptQ點的估算方法32完整版課件ppt2．Q點與直流負載線根據前面的分析，靜態時BJT兩端的電壓UCE和電流IC，之間有如下關系：UCE＝VCC－IC（RC＋RE）在BJT的輸出特J性曲線上找兩個特殊點M和N：N點：UCE＝0IC=VCC/(RC＋RE)M點：IC＝0UCE＝VCC連接MN的直線稱做直流負載線，如圖示。放大器直流通路中任何一個元件或電源數值的改變，都會影響Q點，但Q點的位置始終在直流負載線上。115完整版課件ppt2．Q點與直流負載線33完整版課件ppt8.3.3電路的動態分析放大器接入交流信號（u≠0）后，電路中各處的電壓、電流同時存在直流分量與交流分量兩種成分，稱電路工作在動態。動態分析是利用放大器的輸入、輸出特性對放大器的放大能力進行定性和定量的分析與估算。1．交流通路與交流負載線交流通路決定了電路中交流電流和電壓的變化，將放大電路中的電容及電源均視為短路得到的就是交流通路，圖示為交流通路。116完整版課件ppt8.3.3電路的動態分析放大器接入交流信號（u≠0）后，電

由交流通路可知uce＝—icR’L其中

R’L＝Rc∥RL在BjT的輸出特性曲線上，作一條過Q點且斜率為—1/R’L的直線M＇N′，稱為交流負載線，如圖示。交流負載線用于電路動態圖解分析。117完整版課件ppt由交流通路可知35完整版課件ppt2．動態的圖解分析（1）共射電路的反相放大作用。118完整版課件ppt2．動態的圖解分析36完整版課件ppt(2)Q點與波形失真關系。靜態工作點Q選擇不當，會使放大器工作時產生信號波形失真如圖示，若Q點在交流負載線上的位置過高（QA），則輸人信號的正半周可能進人飽和區，造成輸出電壓波形負半周被部分消除，出現平頂，產生“飽和失真”。反之，若Q點位置過低（QS），則輸人信號負半周可能進人截止區，造成輸出電壓波形正半周出現平頂，產生“截止失真”。為了獲得幅度大而不失真的信號，Q點應盡量選在交流負載線的中間部分，例如Q點。119完整版課件ppt(2)Q點與波形失真關系。靜態工作點Q選擇不當，會使放大器3，動態的估算分析圖解分析法比較直觀，但準確性較差，常用于分析大信號電路。當放大器在小信號工作條件下，即交流電流、電壓的變化范圍不大時，具有非線性特性的BJT可以用一個線性電路等效，近似計算分析放大器的放大倍數、輸人及輸出電阻等動態指標。（1）BJT的微變等效電路。其中：rbb`=300Ω120完整版課件ppt3，動態的估算分析其中：rbb`=300Ω38完整版課件pp（2）動態估算。將放大器交流通路中的BJT用其微變等效電路代替，得到放大器的微變等效電路。此后放大器的各項動態指標均可通過a.電壓放大倍數b.輸入電阻Ri＝RB1//RB2//rbec.輸出電阻R0＝RC121完整版課件ppt（2）動態估算。a.電壓放大倍數b.輸入電阻Ri＝RB1/例1.圖示分壓偏置共射放大器,RB1=75kΩ,RB2=18kΩ,RC=4KΩ、RE＝1kΩ、RL＝4kΩ、VCC＝9V，三極管為硅管β＝100，(1)畫直流通路、交流通路和微變等效電路;(2)求靜態工作點Q；(3)求電路的Au，Ri，Ro。IBQICQIEQUCEQ解:(1)直流通路、交流通路和微變等效電路122完整版課件ppt例1.圖示分壓偏置共射放大器,RB1=75kΩ,RB2=1(2)靜態工作點UBQ=IEQ=IBQ=ICQ=IEQ－IBQ=1.04－0.0104=1.0296mAUCEQ＝VCC－RCICQ－REIEQ=9－4×1.0296－1×1.04=3.84V123完整版課件ppt(2)靜態工作點UBQ=IEQ=IBQ=ICQ=IEQ－IB(3)計算Au，Ri，Ro

輸入電阻Ri＝RB1//RB2//rbe＝75//18//2.83=2.37kΩ輸出電阻R0＝RC=4kΩ電壓放大倍數124完整版課件ppt(3)計算Au，Ri，Ro輸入電阻輸出電阻電壓放大倍數428.3.4共發射極放大電路的特點與應用1.既有電壓放大又有電流放大，輸出電壓與輸入電壓反相；2.輸入電阻大小適中，一般為kΩ；3.輸出電阻大小也適中，一般為幾kΩ；4.共射放大器常用于電壓信號的放大。125完整版課件ppt8.3.4共發射極放大電路的特點與應用1.既有電壓放大又有8.4共集電極放大電路8.4.1電路的構成8.4.2電路分析8.4.3共集電極放大電路的特點與應用126完整版課件ppt8.4共集電極放大電路8.4.1電路的構成44完整版課件8.4.1電路的構成共集電極放大電路如圖（a）所示，圖（b）是電路的交流通路。由交流通路可見，集電極是輸人、輸出回路的共同端點。負載接在發射極上，因為是從發射極把信號輸出去，所以電路又稱為射極輸出器。127完整版課件ppt8.4.1電路的構成共集電極放大電路如圖（a）所示，圖（b１.直流通路與靜態工作點IBQ=ICQ=βIBQIEQ=(1+β)IBQUCEQ＝VCC－REIEQ(1)直流通路方法:電容開路(2)靜態工作點計算8.4.2電路分析128完整版課件ppt１.直流通路與靜態工作點IBQ=ICQ=βIBQIEQ=(11)電壓放大倍數：2)輸入電阻：Ri＝RB//[rbe+(1+β)(RE//RL)]≈rbe+(1+β)(RE//RL)（高）3)輸出電阻：其中：一般滿足：Au≈1R0＝RE//(低)(2)性能指標的計算129完整版課件ppt1)電壓放大倍數：2)輸入電阻：Ri＝RB//[rbe+(18.4.3共集電極放大電路的特點與應用1．特點由上面分析可知，射極輸出器的特點是：電壓放大倍數小于1（無電壓放大）；具有一定的電流放大能力（Ai≈β）和功率放大能力；輸出與輸入同相；輸入電阻高；輸出電阻低。2．應用射極輸出器應用在實際電路中，顯然不是為了提高整個電路的電壓放大能力，真正目的是為了提高或改善原有電路的其他性能，與此同時保持原電路的電壓放大倍數和輸入、輸出之間的相位關系。它主要有以下兩方面用途。130完整版課件ppt8.4.3共集電極放大電路的特點與應用1．特點48完整版課（1）阻抗變換作用通常射極輸出器可以接在放大電路與信號源之間，如圖（a）所示，此時它起提高放大電路輸入電阻的作用，以減小放大器向信號源取用電流的同時增大有效輸人電壓。射極輸出器還可以接在放大電路與負載之間，如圖（b）所示，此時它起降低放大電路輸出電阻的作用，以提高放大器帶動負載的能力。（2）緩沖隔離作用當把射極輸出器接在某兩個放大電路之間時，如圖（c）所示，它可以起到降低前級放大電路的輸出電阻的同時提高后級放大電路輸人電阻的作用，即緩沖隔離作用，它使前后兩個電路之間的相互影響減小了，而性能都得到了提高。131完整版課件ppt（1）阻抗變換作用49完整版課件ppt8.5功率放大電路8.5.1功率放大電路的類型及特點8.5.2OCL功率放大電路8.5.3OTL功率放大電路132完整版課件ppt8.5功率放大電路8.5.1功率放大電路的類型及特點8.5.1功率放大電路的類型及特點功率放大器作為放大電路的輸出級,具有以下幾個特點(1)由于功率放大器的主要任務是向負載提供一定的功率,因而輸出電壓和電流的幅度足夠大;(2)由于輸出信號幅度較大,使三極管工作在飽和區與截止區的邊沿,因此輸出信號存在一定程度的失真;(3)功率放大器在輸出功率的同時,三極管消耗的能量亦較大,因此,不可忽視管耗問題。133完整版課件ppt8.5.1功率放大電路的類型及特點功率放大器作為放大電路（1）甲類uiωtoiCICQ定義三極管集電極電流導通角為α＝2θ＝360°或θ＝180°(電壓放大器）1.功率放大器的分類134完整版課件ppt（1）甲類uiωtoiCICQ定義三極管集電極電流導通角為1（2）乙類uiωtiCICQ=0定義此時三極管集電極電流導通角為α＝2θ＝180°或θ＝90°（低頻功放）α135完整版課件ppt（2）乙類uiωtiCICQ=0定義此時三極管集電極電流導通（3）甲乙類ui此時三極管集電極電流導通角為180°<α<360°或90°<θ<180°（低頻功放）ωtiCoα136完整版課件ppt（3）甲乙類ui此時三極管集電極電流導通角為ωtiCoα54（4）丙類ui此時三極管集電極電流導通角為α<180°或θ<90°（高頻功放）ωtiC0137完整版課件ppt（4）丙類ui此時三極管集電極電流導通角為ωtiC055完整（1）輸出功率要足夠大一般用在多級放大器的輸出級。

（2）效率要高放大器實質上是一個能量轉換器,它是將電源供給的直流能量轉換成交流信號的能量輸送給負載,因此,要求轉換效率高。為定量反映放大電路效率的高低,引入參數η,它的定義為式中,Po為信號輸出功率,PE是直流電源向電路提供的功率。2.功率放大器的特點138完整版課件ppt（1）輸出功率要足夠大（2）效率要高放大器實（3）非線性失真要小為使輸出功率大,功率放大器采用的三極管均應工作在大信號狀態下。由于三極管是非線性器件,在大信號工作狀態下,器件本身的非線性問題十分突出,因此,輸出信號不可避免地會產生一定的非線性失真。當輸入是單一頻率的正弦信號時,輸出將會存在一定數量的諧波。諧波成分愈大,表明非線性失真愈大,通常用非線性失真系數γ表示,它等于諧波總量和基波成分之比通常情況下,輸出功率愈大,非線性失真就愈嚴重。139完整版課件ppt（3）非線性失真要小57完整版課件ppt8.5.2OCL功率放大電路乙類功放由于其三極管只在輸人信號的半個周期內導通，而另外半個周期截止，因此，當輸入正弦信號時，輸出端只能獲得半個周期的失真波形。為避免輸出波形失真，在實際電路中均采用兩只管子輪流導通的互補電路。140完整版課件ppt8.5.2OCL功率放大電路乙類功放由于其三極管只在輸人1．電路圖（a）所示為乙類互補對稱式功率放大器，常稱為OCL電路。因其具有體積小、效率高、頻率響應好及易于集成等優點而獲得廣泛應用。電路采用正、負對稱的雙電源（±VCC）供電。選用兩個參數基本相同的功放管，V1為NPN管，其集電極接正電源（＋VCC；V2為PNP管，其集電極接負電源（—Vcc）。兩管的基極和發射極相互連在一起，信號從基極輸入，射極作為輸出端直接接負載RL。這個電路可以看成是由圖（b）和（c）兩個射極輸出器組合而成。靜態時，兩管射極電位穩定為零。141完整版課件ppt1．電路59完整版課件ppt2．工作原理當ui=0時，V1，V2均截止，無電流流過負載RL；當ui處于正半周時，V1導通，V2截止，有電流（iL＝ic1）流過負載R，；當ui處于負半周時，V1截止，V2導通，仍有電流（iL＝ic2）流過負載RL。這樣，就實現了靜態時功耗最小，而在有輸人信號時，V1，V2輪流導電，兩個管子互補對方的不足，工作性能又對稱，從而在負載上得到一個完整的波形。

142完整版課件ppt2．工作原理60完整版課件ppt3．參數計算(1)最大不失真輸出功率P0max設輸出電壓為u0＝Ucmsinωt電流為i0＝Icmsinωt則P0＝1/2UcmIcm＝最大不失真輸出電壓幅度:UCM=VCC－UCES其中UCES為三極管的飽和壓降，當UCES<<VCC時，有UCM≈VCC，則最大輸出功率為P0max≈

143完整版課件ppt3．參數計算(1)最大不失真輸出功率P0max設輸出電壓為(3)效率η(2)直流電源供電功率PDC兩個三極管集電極電流均為“半波整流”波形，其直流分量為IC1＝IC2＝IC0＝1/πIcmPDC＝２×(VCCIC0)＝VCCIcm≈78%為理論值,實際一般僅為60%左右.144完整版課件ppt(3)效率η(2)直流電源供電功率PDC兩個三極管集電極電流(4)管耗PC總管耗：PC＝PDC－P0每只晶體管的管耗為：PC1＝PC2＝1/2PC每只晶體管的最大管耗為：PCm1≈0.2P0max4.功率管的選擇：②集－射反向擊穿電壓U(BR)CEO>2VCC③最大允許集電極電流ICM>

VCC/RL①集電極最大允許損耗功率PCM>PCm1≈0.2P0max145完整版課件ppt(4)管耗PC總管耗：PC＝PDC－P0每只晶體管的管耗為：8.5.3OTL功率放大電路在乙類互補功放中，靜態時由于IC＝o。所以要靠輸入信號電壓的激勵來使管子導通。當輸入正弦電壓信號的瞬時值小于管子死區電壓時．三極管不導通。于是出現兩管交替工作銜接不好，在這一段時間內因兩只管子均不導通、使負載上無電流，