【正文】 圖 Rb—— 偏置電阻。 RC—— 集電極電阻。 C C2—— 耦合電容。即“隔直通交”?！啊汀北硎窘拥攸c，實際使用時，通常與設(shè)備的機殼相連。 電路中電壓和電流符號寫法的規(guī)定 1．直流分量：用大寫字母和大寫下標的符號，如 IB 表示基極的直流電流。 3．總量瞬時值：是直流分量和交流分量之和，用小寫字母和大寫下標的符號，如 iB IB ib，即表示基極電流的總瞬時值。直流通路和交流通路畫法 (1)直流通路：電容視為開路，電感視為短路，其它不變。 例：放大電路的直流通路和交流通路如圖 (b)、 (c)所示。 23 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 靜態(tài)工作點 Q 如圖 所示，靜態(tài)時晶體管直流電壓 VBE、 VCE 和對應(yīng)的 IB、IC 值。 IBQ VG VBEQRb ()ICQ IBQ () VCEQ VG ICQ Rc () VBEQ：硅管一般為 V，鍺管為 V。求放大器的靜態(tài)工作點。 1．直流負載線 電路如圖 (a)所示，直流通路如圖 (b)所示。 24VG VBEQ1。過 Q 點分別作橫軸和縱軸的垂線得對應(yīng)的 VCEQ、 ICQ。 圖 . UCE Ucc ICQ Rc 坐標點 :M(UCC,0)N(0,UCC/RC) Tga=1/RC IBQ Ucc VBEQRb ICQ IBQ 三 .共射極放大電路的動態(tài)分析 (一 )．信號放大原理 交流信號電壓 vi[如圖 (a)所示 ]經(jīng)過電容 C1 作用在晶體管的發(fā)射結(jié)，引起基極電流的變化，這時基極總電流為 25 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 iB IBQ ib，波形如圖 (b)所示。 即 iC ICQ ic。故CE 的波形如圖 (d)所示。由圖可見， vo與 vi 反相。 (二 )．靜態(tài)工作點與動態(tài)范圍之間的關(guān)系放大器的靜態(tài)工作點 (見L2)若把圖 Rb除掉，電路如圖 ，則 IBQ 0，當輸入端加正弦信號電壓 vi 時，在信號正半周，發(fā)射結(jié)正偏而 導通，輸入電流 ib 隨 vi 變化。即波形產(chǎn)生了失真。當輸入端有交流信號 vi 通過 C1 加到晶體管的發(fā)射結(jié)時，基極電流在直流電流 IBQ的基礎(chǔ)上隨 vi 變化，即交流 ib 疊加在直流 IBQ上，如圖 所示。 綜上可見，一個放大器的靜態(tài)工作點是否合適，是放大器能否正常工作的重要條 26 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 件。 靜態(tài)工作點與波形失真的圖解 1．飽和失真 如果靜態(tài)工作點接近于 QA，在 輸入信號的正半周，管子將進入飽和區(qū)，輸出電壓 vce波形負半周被部分削除，產(chǎn)生“飽和失真”。 3．非線性失真 非線性失真是由于管子工作狀態(tài)進入非線性的飽和區(qū)和截止區(qū)而產(chǎn)生的。 圖 靜態(tài)工作點引起的非線性失真 3 負反饋在放大 電路中的應(yīng)用 1 反饋及其分類 反饋：把放大器輸出端或輸出回路的輸出信號通過反饋電路送到輸入端或輸入回路，與輸入信號一起控制放大器的過程。如圖 所示。 反饋的分類及判別方法： 一、正反饋和負反饋 正反饋：反饋信號起到增強輸入信號的作用。負反饋：反饋信號起到削弱輸入信號的作用。 27 圖 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 二、電壓反饋和電流反饋 電壓反饋：如圖 (a)所示，反饋信號與輸出電壓成正比。電流反饋：如圖(b)所示，反饋信號與輸出電流成正比。 電壓反饋和電流反饋框圖 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋框圖 三、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 串聯(lián)反饋：如圖 (a)所示，凈輸入電壓由輸入信號和反饋信號串聯(lián)而成。并聯(lián)反饋：如圖 (b)所示，凈輸入電流由反饋電流與輸入電流并聯(lián)而成。[例 ]判別圖 (a)和 (b)電路中反饋元件引進的是何種反饋類型。 (2)串聯(lián)反饋 和并聯(lián)反饋的判別 當輸入端分別短路后，圖 (a)中 vf 不消失，圖 (b)中的 vf 消失，所以圖 (a)是串聯(lián)反饋，圖 (b)是并聯(lián)反饋?？梢?，圖 (a)中反饋到輸入回路的 vf 的極性是“ +”，與輸入電壓 vi 反相，削弱了 vi 的作用，所以是負反饋；而圖 (b)中， 反饋到輸入端的 if vi的作用，所以也是負反饋。由圖可知，反饋電壓 vf R2vo R1 R 2F vf vo() 設(shè) Av—— 放大器無反饋時的放大倍數(shù)； Vi —— 凈輸入電壓； Avf—— 加入負反饋后的放大倍數(shù)，則 vov； Av ovivi39。 vf； vf Fvo FAvvi39。 FAvvi39。 (1 FAv)：放大器的反饋深度。1 Av (1 FAv)vi39。當晶體管參數(shù)、電源電壓、環(huán)境溫度及元件參數(shù)發(fā)生變化時，負反饋放大器的放大倍數(shù)受其影響很小，基本不變，從而使放大倍數(shù)穩(wěn)定性獲得了提高。 二、改善了放大器的頻率特性 由圖 可見，無反饋時，中頻段的電壓放大倍數(shù)為 Avo，其上、下限頻率 分別為 fH 和 fL。而高頻段和低頻段由于原放大倍數(shù)較小其反饋量相對于中頻段要小，下降到 Av 因此放大倍數(shù)的下降量相對中頻段要少，使放大器的頻率特性變得平坦。 三、減小了放大器的波形失真 在圖中。加入負反饋后，反饋信號 vf 與輸入信號 vi 進行疊加產(chǎn)生一個 A B vi再經(jīng)放大器放大，由于放大器對 A 半周放大能力較大，從而使輸出信號 vo 中 A 半周與 B半周的差異縮小了，因此放大器的輸出波形得到了改善。 1．輸入電阻的改變 對于串 聯(lián)負反饋，在輸入電壓 vi 不變時，反饋電壓 vf 削減了輸入電壓 vi 對輸入回路的作用，使凈輸入電壓 vi流 ii 減小，相當于輸入電阻增大。 對于并聯(lián)負反饋，在輸入電壓 vi 不變時，反饋電流 if 的分流作用致使輸入電流 ii 增加，相當于輸入電阻減小。 2．輸出電阻的改變 電壓負反饋維持輸出電壓不受負載電阻變動的影響而趨于恒定，說明輸出電阻比無反饋時輸出電阻要??；而電流負反饋維持輸出電流不受負載電阻變動的影響而趨于恒定，說明輸出電阻比 無反饋時輸出電阻要大。 結(jié)論，放大器引入負反饋后，使放大倍數(shù)下降；但提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；擴展了通頻帶；減小了非線性失真；改變了輸入、輸出電阻。其反饋信號 vf取自發(fā)射極，若輸出端短路，則 vf 0，所以是電壓反饋。在輸入回路中 vi vbe vf，所以是串聯(lián)反饋。 由于信號是從晶體管基極輸入、發(fā)射極輸出，集電極作為輸入、輸出公共端，故為共集電極電路，又稱為射極輸出器。 1．電壓放大倍數(shù)由圖 知， vbe vi vo Vbe 一般很小，則 vo vi 于是電壓放大倍數(shù)為 Av vo 1 vi() 可見，射極輸出器的輸出電壓近似等于輸入電壓，電壓放大倍數(shù)約等于 1，而且輸出電壓的相位與輸入電壓相同，故又稱射極跟隨器。為了充分利用輸入電阻高的特點，射極輸出器一般不采用分壓式偏置電路。所以射極輸出器的輸出電阻是很小的。輸出電流 是輸入電流的 (1 )倍，所以具有電流放大和功率放大能力。 第 4 節(jié)功率放大器 重點 1．了解功率放大電路的任務(wù)、特點和要求。3．掌握 OCL、 OTL 電路的分析方法； Pom、 PG、 PCM 的估算和功率管的選管條件。 5．了解功率管的安全使用知識。 2． Pom、 PCM的估算方法和功率管的選管條件。 對功放的要求 ：信號失真??；有足夠的輸出功率；效率高；散熱性能好。電路特點：輸出波形無失真，但靜態(tài)電流大，效率低。 電路特點：輸出波形失真大，但靜態(tài)電流幾乎等于零，效率高。電路特點：輸出波形失真大，靜態(tài)電流較小，效率較高。 2．無輸出變壓器功放電路 (OTL 功放電路 )。 2 推挽功率放大器 1 乙類推挽功率放大器 動畫 乙類推挽功率放大器 一、電路及其工作原理典型電路如圖 。在信號一個周期內(nèi)，輪流導電，工作在互補狀態(tài)。 T2為輸出變壓器，作用是將 V V2 輸出信號合成完整的正弦波。在信號正半周， V1 導 通 (V2截止 )，集電極電流 iC1 經(jīng) T2耦合，負載上得到電流 io 正半周；在信號負半周， V2 導通 (V1截止 )，集電極電流 iC2 經(jīng) T2 耦合，負載上得到電流 io 負半周。 由輸出電流 io 波形可見，正、負半周交接處出現(xiàn)了失真，這是由于兩管交接導通過程中，基極信號幅值小于門檻電壓時管子截止造成的。 二、輸出功率和效率 由于兩管特性相同，工作在互補狀態(tài)，因此圖解分析時，常將兩管輸出特性曲線相互倒置，如圖 。 靜態(tài)時，管子截止 IBQ 0，當 ICEO 很小時， ICQ 0。它與作 IBQ 0 特性曲線的交點 Q，即為靜態(tài)工作點。 過點 Q 1/RL AB，即交流負載線。 3．電路最大輸出功率 若忽略管子 VCES，交流電壓和交流電流幅值分別為 Vcem VG () 則最大輸出功率 Pom2VG1 VG VG 2R 2 RL L 2VG 2RL； Icm VG RL 即 Pom() 式中，在輸出變壓器的初級匝數(shù)為 N1，次級匝數(shù)為 N2 時， RL 1 2N1 12 R nRL RL LN4 2 () 式中 n N1/N2。 電路優(yōu)點：總效率高。 如圖 。靜態(tài)時， 34 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案 V V2 處于微導通狀態(tài)，從而避免了交越失真。 無輸出變壓器的推挽功率放大器 (OTL) OTL 功放電路 一、電路結(jié)構(gòu) 如圖 。 R R2 和 Re1為