《電子電路基礎(chǔ)第2章雙極型晶體管及其放大電路ppt課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電子電路基礎(chǔ)第2章雙極型晶體管及其放大電路ppt課件（145頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章：雙極型晶體管及其放第二章：雙極型晶體管及其放大電路大電路 北京郵電大學電信院電路與系統(tǒng)中心北京郵電大學電信院電路與系統(tǒng)中心GG內(nèi)容提要雙極型晶體管的構(gòu)造、任務原理、雙極型晶體管的構(gòu)造、任務原理、特性曲線和主要參數(shù)特性曲線和主要參數(shù)雙極型模擬集成電路中常用的根雙極型模擬集成電路中常用的根本單元電路的組成、任務原理、本單元電路的組成、任務原理、性能目的和分析計算方法：性能目的和分析計算方法：三種根本組態(tài)放大電路三種根本組態(tài)放大電路電流源電路電流源電路差放電路差放電路功率放大電路功率放大電路多級放大電路多級放大電路概述概述雙極型晶體三極管，簡稱晶體管，雙極型晶體三極管，簡稱晶體管，常稱三極管

2、，具有三個電極常稱三極管，具有三個電極稱為雙極型的緣由：參與導電的有稱為雙極型的緣由：參與導電的有空穴和電子兩種載流子空穴和電子兩種載流子由于由兩個由于由兩個PNPN構(gòu)呵斥，所以被稱為構(gòu)呵斥，所以被稱為雙極型結(jié)型晶體管雙極型結(jié)型晶體管特點：具有對信號進展放大的作用特點：具有對信號進展放大的作用從構(gòu)造來看，可以分為從構(gòu)造來看，可以分為NPNNPN與與PNPPNP兩兩種類型，其任務原理類似種類型，其任務原理類似分類：按資料，按頻率，按功率分類：按資料，按頻率，按功率三極管表示圖三極管表示圖 NPNNPN型三極管的構(gòu)造型三極管的構(gòu)造集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)N NP PN N集電極集電極C C

3、基極基極B B發(fā)射極發(fā)射極E E薄薄高摻雜濃度高摻雜濃度與基區(qū)的較與基區(qū)的較大接觸面積大接觸面積集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)PNPPNP型三極管的構(gòu)造型三極管的構(gòu)造P PN NP P集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電極集電極C C基極基極B B發(fā)射極發(fā)射極E E集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)PNPPNP型晶體管各極的電壓極型晶體管各極的電壓極性和電流方向與前者相反性和電流方向與前者相反 疑問疑問集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)N NP PN N集電極集電極C C基極基極B B發(fā)射極發(fā)射極E E薄薄高摻雜濃度高摻雜濃度與基區(qū)的較與基區(qū)的較大接觸面積大接觸面積集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)從組成構(gòu)從組成構(gòu)造上來

4、看，造上來看，三極管由三極管由兩個背靠兩個背靠背的背的PNPN構(gòu)構(gòu)呵斥呵斥那么，能那么，能否反過來否反過來用兩個用兩個PNPN結(jié)或者二結(jié)或者二極管構(gòu)成極管構(gòu)成三極管？三極管？晶體管的四種任務形狀及其運用場晶體管的四種任務形狀及其運用場所所集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏正偏反偏反偏正偏正偏反偏反偏倒置倒置飽和飽和放大放大截止截止放大電路中，主要運用放大任務形狀放大電路中，主要運用放大任務形狀脈沖和數(shù)字電路中，主要運用飽和及脈沖和數(shù)字電路中，主要運用飽和及截止任務形狀截止任務形狀0BEv0BCvN NP PN+N+C CB BE E晶體管放大形狀下的載流子運動晶體管放大形狀下的載流子運動(一一)0B

5、n0Cp0Ep0000,EBECpnppxEW0BWCW發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)N基區(qū)基區(qū)P集電區(qū)集電區(qū)N()Epx()Bnx()CpxEiEpiEniEEnEpiiiEnEpii100%EnEEii0(0)BETvVBBnn e()0BBn WCnEniiBpEnCniiiCniBpi100%CnBEniiCBOICiCCnCBOiiICCniiBBpii發(fā)射極和集電極電流主要為電子電流，基發(fā)射極和集電極電流主要為電子電流，基區(qū)電流主要是空穴電流。兩種載流子都起區(qū)電流主要是空穴電流。兩種載流子都起作用，故稱為作用，故稱為“雙極型晶體管雙極型晶體管1.1.發(fā)射過程發(fā)射過程2.2.復合和分復合和分散過程散過

6、程3.3.搜集過程搜集過程晶體管放大形狀下的載流子運動晶體管放大形狀下的載流子運動(二二)發(fā)射過程發(fā)射過程復合和分散過程復合和分散過程搜集過程搜集過程晶體管放大形狀下的載流子運動晶體管放大形狀下的載流子運動(三三)總結(jié)：總結(jié)：晶體管內(nèi)部構(gòu)造特點的影響晶體管內(nèi)部構(gòu)造特點的影響晶體管三個區(qū)的作用晶體管三個區(qū)的作用晶體管的正向控制造用是經(jīng)過載流晶體管的正向控制造用是經(jīng)過載流子的運動過程而實現(xiàn)的：發(fā)射結(jié)正子的運動過程而實現(xiàn)的：發(fā)射結(jié)正偏電壓控制偏電壓控制 (和和 )，(其中其中 )經(jīng)過注入、分散、搜集而轉(zhuǎn)化為經(jīng)過注入、分散、搜集而轉(zhuǎn)化為 ，這種轉(zhuǎn)化幾乎不受集電結(jié)反偏電壓這種轉(zhuǎn)化幾乎不受集電結(jié)反偏電壓的

7、影響。正是這種正向控制造用使的影響。正是這種正向控制造用使晶體管具有了放大作用晶體管具有了放大作用EIBIEnIEICI舉例：三極管結(jié)電壓變化對電流舉例：三極管結(jié)電壓變化對電流的影響的影響晶體管的三種銜接方式表示圖晶體管的三種銜接方式表示圖晶體管內(nèi)部載流子的分晶體管內(nèi)部載流子的分布和運動過程以及各極布和運動過程以及各極電流不隨晶體管的組態(tài)電流不隨晶體管的組態(tài)變化而變化，但不同組變化而變化，但不同組態(tài)對電流傳輸關(guān)系和放態(tài)對電流傳輸關(guān)系和放大特性有影響大特性有影響共基電流傳輸關(guān)系共基電流傳輸關(guān)系公共端公共端CnEII：共基極直流：共基極直流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)CnEnCnEBEEEnIIIII

8、I CCnCBOIIICECBOIII：共基極直流：共基極直流電流傳輸方程電流傳輸方程通常通常CCBOIICEII 只與管子的構(gòu)造尺寸和摻雜濃度有關(guān)，只與管子的構(gòu)造尺寸和摻雜濃度有關(guān)，而與外加電壓無關(guān)，普通取值為而與外加電壓無關(guān)，普通取值為0.95-0.990.95-0.99共射電流傳輸關(guān)系共射電流傳輸關(guān)系公共端公共端ECBIII111CBCBOIII1CECBOIII：穿透電流：穿透電流(1)CEOCBOII：共發(fā)射極直流電流放大：共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)，普通為幾十幾百系數(shù)，普通為幾十幾百BCEOII忽略忽略 后，后，CEOICBII共集電流傳輸關(guān)系公共端公共端ECBIII(1)EBCEO

9、IIICBCEOIII：共集電極電流傳：共集電極電流傳輸方程輸方程無論哪種銜接方式，輸入電流對無論哪種銜接方式，輸入電流對輸出電流皆有控制造用，這是可輸出電流皆有控制造用，這是可以實現(xiàn)信號放大的機理以實現(xiàn)信號放大的機理三極管的各極電流關(guān)系三極管的各極電流關(guān)系反向飽和電流：反向飽和電流：CBOICCnCBOIIIECBIII共基直流電流放大系共基直流電流放大系數(shù)：數(shù)：CnCEEIIII共射直流電流放大系共射直流電流放大系數(shù)：數(shù)：1CBII穿透電流：穿透電流：CEOI三極管各極電流關(guān)系例如三極管各極電流關(guān)系例如三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用cbeEIBICIECBIII,BCECEIII

10、 II0.042.35BCImAImA 晶體管的特性曲線晶體管的特性曲線靜態(tài)特性曲線：指各極電壓與電流靜態(tài)特性曲線：指各極電壓與電流之間的關(guān)系曲線。是晶體管內(nèi)部載之間的關(guān)系曲線。是晶體管內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，故也稱外部流子運動的外部表現(xiàn)，故也稱外部特性特性對于不同的組態(tài)對于不同的組態(tài)(共集、共基、共共集、共基、共射射)來說，均可以有：來說，均可以有：用于描畫輸入電壓與電流關(guān)系的輸用于描畫輸入電壓與電流關(guān)系的輸入特性曲線入特性曲線(族族)用于描畫輸出電壓與電流關(guān)系的輸用于描畫輸出電壓與電流關(guān)系的輸出特性曲線出特性曲線(族族)特性曲線具有一定的離散性特性曲線具有一定的離散性共發(fā)射極的輸入特性曲

11、線共發(fā)射極的輸入特性曲線-定義定義當維持當維持 恒定恒定(作作為參變量為參變量)時，基極時，基極電流電流 (輸入電流輸入電流)隨隨 (輸入電壓輸入電壓)的變化曲線稱為共的變化曲線稱為共發(fā)射極輸入特性曲發(fā)射極輸入特性曲線線CEvBiBEv()CEBBEvif v常數(shù)當當 取不同的值時，可以畫出一族取不同的值時，可以畫出一族輸入特性曲線輸入特性曲線CEv共發(fā)射極輸入特性曲線共發(fā)射極輸入特性曲線-理想形狀理想形狀集電結(jié)進入反偏形狀，開集電結(jié)進入反偏形狀，開場搜集電子，基區(qū)復合減場搜集電子，基區(qū)復合減小。特性曲線右移小。特性曲線右移(0)CEif v(0.7)CEif v輸入電路相當于兩個并聯(lián)輸入電路

12、相當于兩個并聯(lián)的的PNPN結(jié)結(jié)0CEvV0.7CEvV共發(fā)射極輸入特性曲線共發(fā)射極輸入特性曲線-實踐輸入特性實踐輸入特性產(chǎn)生區(qū)別的緣由在產(chǎn)生區(qū)別的緣由在于基區(qū)調(diào)寬效應于基區(qū)調(diào)寬效應10CEvV1CEvV0CEvV0CEvV0.7CEvV關(guān)于發(fā)射結(jié)關(guān)于發(fā)射結(jié)的反向擊穿的反向擊穿共發(fā)射極輸出特性曲線共發(fā)射極輸出特性曲線-定義定義()BECCEvif v常數(shù)以輸入電壓以輸入電壓 或或電流電流 為參變量，為參變量，集電極電流集電極電流 (輸輸出電流出電流)隨隨 (輸輸出電壓出電壓)的變化曲線的變化曲線為共發(fā)射極輸出特為共發(fā)射極輸出特性曲線性曲線BEvCEvBiCi以輸入電壓為以輸入電壓為參變量時：參變

13、量時：()BCCEiif v常數(shù)以輸入電流為以輸入電流為參變量時：參變量時：共發(fā)射極輸出特性曲線共發(fā)射極輸出特性曲線-以輸入電流為參變量以輸入電流為參變量放大形狀時放大形狀時()(1)CEBETvvVCBCEOiiIe0,BCEBEivvCBCEOiiI截止形狀時截止形狀時0,BCEBEivvCCEOiI飽和形狀時飽和形狀時0,BCEBEivvBECETvvVCBCEOiiIe1FF(1)CEOCBOII(1)CBOFRCSII 共發(fā)射極輸出特性曲線共發(fā)射極輸出特性曲線-實踐輸出特性曲線實踐輸出特性曲線思索到基區(qū)寬度調(diào)制效應思索到基區(qū)寬度調(diào)制效應和集電結(jié)反向擊穿效應和集電結(jié)反向擊穿效應輸出特性

14、斜率的倒數(shù)為輸出特性斜率的倒數(shù)為晶體管的輸出電阻：晶體管的輸出電阻：ACEQAceCQCQVVVrII集電結(jié)擊集電結(jié)擊穿電壓穿電壓()BR CEOV特性曲線的其它問題特性曲線的其它問題Ci關(guān)于關(guān)于 和和 的關(guān)系的關(guān)系關(guān)于晶體管的反向運關(guān)于晶體管的反向運用用溫度對晶體管特性的影響溫度對晶體管特性的影響與二極管的伏安特性曲線類似，假設與二極管的伏安特性曲線類似，假設堅持輸入電流不變，當溫度升高時，堅持輸入電流不變，當溫度升高時，晶體管的輸入特性曲線左移。晶體管的輸入特性曲線左移。與二極管伏安特性曲線類似，溫度升與二極管伏安特性曲線類似，溫度升高時，反向飽和電流和反向穿透電流高時，反向飽和電流和反向

15、穿透電流亦升高。亦升高。溫度升高時，溫度升高時，值值增大增大晶體管的參數(shù)晶體管的參數(shù)-電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù),CCEOCEBCBIIvIII 常數(shù)共基極直流電共基極直流電流放大系數(shù)流放大系數(shù),CCBOCBECEIIvIII 常數(shù)共發(fā)射極交流共發(fā)射極交流(短路短路)電流放電流放大系數(shù)大系數(shù)0CECBvii手冊中常用手冊中常用 表示表示feh 隨任務點電流隨任務點電流 而變化的規(guī)律與而變化的規(guī)律與 相仿相仿CQI0CBCEvii共基極交流電共基極交流電流放大系數(shù)流放大系數(shù)1晶體管的參數(shù)晶體管的參數(shù)-極間反向電流極間反向電流反向飽和電流反向飽和電流C

16、BOI發(fā)射極開路時集電結(jié)的反向飽和電流發(fā)射極開路時集電結(jié)的反向飽和電流反向飽和電流反向飽和電流EBOI集電極開路時發(fā)射結(jié)的反向飽和電流集電極開路時發(fā)射結(jié)的反向飽和電流穿透電流穿透電流CEOI基極開路時集電極和發(fā)射極之間的穿透基極開路時集電極和發(fā)射極之間的穿透電流電流晶體管的參數(shù)晶體管的參數(shù)-極限參數(shù)極限參數(shù)集電極最大允許電流集電極最大允許電流 ，為，為 下降至下降至最高值的最高值的2/32/3時所對應的集電極電流時所對應的集電極電流CMI反向擊穿電壓反向擊穿電壓 、()BR CBOV()BR CEOV()BR EBOV集電極最大允許集電極最大允許耗散功率耗散功率CMP晶體管的平安任晶體管的平安

17、任務范圍由以上三務范圍由以上三者共同決議者共同決議晶體管的參數(shù)晶體管的參數(shù)-高頻參數(shù)高頻參數(shù) 截止頻率截止頻率 和和 截止頻率截止頻率ff使使 和和 下降為下降為 和和 時時的頻率的頻率 和和 稱為晶體管的共基截稱為晶體管的共基截止頻率和共射截止頻率止頻率和共射截止頻率0/2ff|0/2特征頻率特征頻率Tf硅管與鍺管的比較硅管與鍺管的比較請自行閱讀課本請自行閱讀課本集成電路中元、器件的特點集成電路中元、器件的特點單個元件的參數(shù)精度不高，且受溫單個元件的參數(shù)精度不高，且受溫度影響較大，但參數(shù)對稱性及溫度對度影響較大，但參數(shù)對稱性及溫度對稱性較好。批量間差別較大稱性較好。批量間差別較大集成電路工藝

18、制造出的電阻阻值受集成電路工藝制造出的電阻阻值受限，應盡量防止運用高阻值電阻。常限，應盡量防止運用高阻值電阻。常運用有源器件替代電阻，特別是大電運用有源器件替代電阻，特別是大電阻阻不適于制造幾十皮法以上的電容，不適于制造幾十皮法以上的電容，電路中應盡量防止采用或少用電容電路中應盡量防止采用或少用電容無電感元件無電感元件寄生參量影響嚴重寄生參量影響嚴重放大電路的根本概念放大電路的根本概念放大電路的作用：將微弱輸入信放大電路的作用：將微弱輸入信號不失真地加強號不失真地加強(放大到需求的數(shù)放大到需求的數(shù)值值)放大的本質(zhì)：放大的本質(zhì)：實現(xiàn)能量的控實現(xiàn)能量的控制制放大的對放大的對象：對變象：對變化量進展

19、化量進展放大放大根本共發(fā)射極放大電路的原理：靜態(tài)根本共發(fā)射極放大電路的原理：靜態(tài)直流任務直流任務點的設置點的設置,BBCCVV,BQCQBEQCQIIVV設置靜態(tài)任設置靜態(tài)任務點的電路務點的電路稱為放大電稱為放大電路的偏置電路的偏置電路路設置適宜的直流任務點是保證晶體管設置適宜的直流任務點是保證晶體管一直任務于放大區(qū)實現(xiàn)信號不失真一直任務于放大區(qū)實現(xiàn)信號不失真放大的必要條件放大的必要條件 根本共發(fā)射極放大電路的原理：動態(tài)根本共發(fā)射極放大電路的原理：動態(tài)svBiCiCCcecCVvi RoceCCvvi R 直流直流Q Q點是根點是根底，交底，交流放大流放大是目的是目的放大電路的組成原那么放大電

20、路的組成原那么提供大小和極性都提供大小和極性都適宜的直流電源，適宜的直流電源，為電路設置適宜的為電路設置適宜的直流直流Q Q點，使晶體管點，使晶體管任務于放大區(qū)，同任務于放大區(qū)，同時作為電路的能源時作為電路的能源 交流待放大輸入信交流待放大輸入信號可以順利地加至號可以順利地加至放大電路的輸入端放大電路的輸入端 被放大的交流輸出信號可以順利地送至被放大的交流輸出信號可以順利地送至負載，以實現(xiàn)信號的放大負載，以實現(xiàn)信號的放大 留意：輸入信號必留意：輸入信號必需加在發(fā)射結(jié)上需加在發(fā)射結(jié)上放大電路的主要技術(shù)目的：綜述放大電路的主要技術(shù)目的：綜述運用正弦信號來測試的緣由運用正弦信號來測試的緣由在正弦穩(wěn)態(tài)

21、分析中，運用復數(shù)來在正弦穩(wěn)態(tài)分析中，運用復數(shù)來表示信號電壓、電流表示信號電壓、電流圖中各信號的含義圖中各信號的含義輸入阻抗和輸出阻抗輸入阻抗和輸出阻抗放大電路任務在中頻放大電路任務在中頻區(qū)時可視為純阻網(wǎng)絡區(qū)時可視為純阻網(wǎng)絡輸入輸入阻抗阻抗iiiVZI0sLooVoRVZI輸出輸出阻抗阻抗是衡量放大電路帶負是衡量放大電路帶負載才干的一項目的載才干的一項目的輸入輸入電阻電阻iiiVRI以上所指為線性運用下的交流電阻以上所指為線性運用下的交流電阻增益增益增益，又稱放大倍數(shù)，用來衡量放增益，又稱放大倍數(shù)，用來衡量放大電路對信號的放大才干：大電路對信號的放大才干：電壓電壓增益增益oviVAV源電壓源電壓

22、增益增益ovssVAV電流電流增益增益oiiIAI源電流源電流增益增益oissIAI功率功率增益增益pviGA A留意各種分貝留意各種分貝(dB)(dB)的概念，如的概念，如()vA dB()pGdB()iA dBdBm以及以及 、等等dBW通頻帶通頻帶()()jvvAAe 幅頻幅頻特性特性()vA()相頻相頻特性特性中頻區(qū)、低頻中頻區(qū)、低頻區(qū)、高頻區(qū)區(qū)、高頻區(qū)上下截止頻上下截止頻率及帶寬率及帶寬非線性失真及最大輸出幅度非線性失真及最大輸出幅度非線性失真的根本特征：輸出信號非線性失真的根本特征：輸出信號中產(chǎn)生了輸入信號中所沒有的新的中產(chǎn)生了輸入信號中所沒有的新的頻率分量頻率分量在負載阻抗對各次

23、在負載阻抗對各次諧波都一樣時，非諧波都一樣時，非線性失真系數(shù)為：線性失真系數(shù)為：22231AADA最大輸出幅度：非線性失真系數(shù)最大輸出幅度：非線性失真系數(shù)到達某一規(guī)定值到達某一規(guī)定值(例如例如5%5%或或10%)10%)時時的輸出幅值，用的輸出幅值，用 或或 表示表示max()omVmax()omI最大輸出功率與效率最大輸出功率與效率最大輸出功率最大輸出功率 ：在輸出信號非：在輸出信號非線性失真系數(shù)符合規(guī)定的情況下線性失真系數(shù)符合規(guī)定的情況下放大電路輸出的最大信號功率放大電路輸出的最大信號功率omP放大電路的效率放大電路的效率 ：最大輸出功：最大輸出功率率 與直流電源耗費的功率與直流電源耗費的

24、功率 之比之比omPDCP根本共射放大電路的任務原理根本共射放大電路的任務原理,BBCCBCVVRR的作用的作用0sv 當當 時可時可做靜態(tài)分析，做靜態(tài)分析，求出靜態(tài)任求出靜態(tài)任務點務點0sv 當當 時有時有BEBEQbeBBQbCCQcCECEQcevVviIiiIivVv留意晶體管各極電流留意晶體管各極電流電壓的方向一直堅持電壓的方向一直堅持不變，只需大小的變不變，只需大小的變化化放大電路的直流通路與交流通路放大電路的直流通路與交流通路“先靜態(tài)，后動態(tài)的原那么：先靜態(tài)，后動態(tài)的原那么：靜態(tài)分析：討論直流形狀，求解任靜態(tài)分析：討論直流形狀，求解任務點。是動態(tài)分析的根底務點。是動態(tài)分析的根底由

25、于電容、電感等電抗元件的存在，由于電容、電感等電抗元件的存在，直流量所流經(jīng)的通路與交流信號所流直流量所流經(jīng)的通路與交流信號所流經(jīng)的通路是不完全一樣的：經(jīng)的通路是不完全一樣的：動態(tài)分析：討論交流形狀，求解各動態(tài)分析：討論交流形狀，求解各種目的種目的直流通路：電容開路，電感短路；直流通路：電容開路，電感短路；信號源的信號為零，但保管內(nèi)阻信號源的信號為零，但保管內(nèi)阻交流通路交流通路(中頻區(qū)中頻區(qū))：電容短路，電：電容短路，電感開路；直流電源視為短路感開路；直流電源視為短路放大電路的分析方法放大電路的分析方法放大電路的特性曲線放大電路的特性曲線非線性特性？非線性特性？圖解法圖解法等效電路法等效電路法計

26、算機仿真計算機仿真例如電路簡介例如電路簡介VCCVCC：簡化畫法：簡化畫法C1C1、C2C2：隔直電容，又稱耦合電容：隔直電容，又稱耦合電容阻容耦合單管阻容耦合單管共射放大電路共射放大電路留意電容留意電容的極性的極性圖解法：靜態(tài)任務點分析圖解法：靜態(tài)任務點分析(一一)X XX X1()BBECCBEBBBIf VVVIRR 直直流流通通路？路？2()|BBQCCEiICECCCCCIf VVVIRR 圖解法：靜態(tài)任務點分析圖解法：靜態(tài)任務點分析(二二)1()BBECCBEBBBIf VVVIRR 2()|BBQCCEiICECCCCCIf VVVIRR 圖解法：動態(tài)圖解分析圖解法：動態(tài)圖解分析

27、(一一)電容交流短路電容交流短路電感交流開路電感交流開路電壓源交流短路電壓源交流短路圖解法：動態(tài)圖解分析圖解法：動態(tài)圖解分析(二二)sinssmvVtsmBEQVV圖解法：動態(tài)圖解分析圖解法：動態(tài)圖解分析(三三)cbii交流負交流負載線必載線必經(jīng)過經(jīng)過Q Q點點omvssmVAV圖解法：交直流負載線的區(qū)別圖解法：交直流負載線的區(qū)別直流負載線表示直流負載線表示直流電壓、電流直流電壓、電流的關(guān)系，只能用的關(guān)系，只能用來確定直流任務來確定直流任務點點交流負載線表示交流負載線表示交流電壓、電流交流電壓、電流的關(guān)系，是動態(tài)的關(guān)系，是動態(tài)時任務點挪動的時任務點挪動的軌跡。動態(tài)分析軌跡。動態(tài)分析時應運用交流

28、負時應運用交流負載線載線圖解法：任務點的選擇及動態(tài)范圍圖解法：任務點的選擇及動態(tài)范圍動態(tài)范圍：在不動態(tài)范圍：在不出現(xiàn)飽和和截止出現(xiàn)飽和和截止失真這兩種非線失真這兩種非線性失真的情況下，性失真的情況下，放大電路可以輸放大電路可以輸出的最大信號的出的最大信號的幅度。詳細計算幅度。詳細計算方法參見課本方法參見課本飽飽和和失失真真截截止止失失真真請自行思索在這兩請自行思索在這兩種失真情況下，基種失真情況下，基極電流的波形如何極電流的波形如何()CQcmCEOCEQomCE satIIIVVV圖解法的特點圖解法的特點圖解法的優(yōu)點：可以直觀籠統(tǒng)地研圖解法的優(yōu)點：可以直觀籠統(tǒng)地研討放大電路的直流任務點及波形

29、失討放大電路的直流任務點及波形失真、動態(tài)范圍等問題，特別適用在真、動態(tài)范圍等問題，特別適用在輸入信號幅度較大輸入信號幅度較大(大信號任務大信號任務)的的情況下情況下圖解法的限制：圖解法的限制：不適用于分析頻率較高時的電路任不適用于分析頻率較高時的電路任務情況務情況不能分析電路的輸入輸出電阻不能分析電路的輸入輸出電阻在放大電路帶有負反響時也很難用在放大電路帶有負反響時也很難用圖解法分析圖解法分析等效電路法的根本思緒及簡化直流模型等效電路法的根本思緒及簡化直流模型一種解析分析法。將晶體管用適宜的一種解析分析法。將晶體管用適宜的模型替代，與其它元件一同組成線性模型替代，與其它元件一同組成線性電路，用

30、解電路的方法進展分析計算電路，用解電路的方法進展分析計算將左圖中的晶體管用將左圖中的晶體管用簡化直流模型替代即簡化直流模型替代即可計算直流任務點可計算直流任務點留意一切留意一切等效電路等效電路中電流電中電流電壓的方向壓的方向晶體管混合晶體管混合 模型的導出模型的導出bbr：基區(qū)體電阻：基區(qū)體電阻/mCQTgIV：跨導：跨導(1)/b eTEQrVIb cb eb cceCCrr晶體管混合晶體管混合 模型的簡化運用模型的簡化運用低低頻頻時時高高頻頻時時留留意意適適用用的的頻頻率率范范圍圍混合混合 模型參數(shù)的計算及特點模型參數(shù)的計算及特點bbr ：基區(qū)體電阻，普通在器件手冊中：基區(qū)體電阻，普通在器

31、件手冊中給出給出(1)EQCQmTb eTTEQIIgVrVVImb ebg VIACEQceCQVVrI用混合用混合 模型分析放大電路的動態(tài)性能目的模型分析放大電路的動態(tài)性能目的(一一)常用步驟：常用步驟：確定放大電路的靜態(tài)任務點確定放大電路的靜態(tài)任務點Q求出求出 點處的混合點處的混合 模型參數(shù)，模型參數(shù)，如如 和和Q b er畫出放大電路的交流通路，將畫出放大電路的交流通路，將電路中的晶體管用相應模型替代，電路中的晶體管用相應模型替代，即得到小信號交流等效電路即得到小信號交流等效電路求解放大電路的各種性能目的求解放大電路的各種性能目的用混合用混合 模型分析放大電路的動態(tài)性能目的模型分析放大

32、電路的動態(tài)性能目的(二二)用混合用混合 模型分析放大電路的動態(tài)性能目的模型分析放大電路的動態(tài)性能目的(三三)b eLomb eLmLiiBbbb eBberRVg V Rg RVVRrrRr /LLCceRRRr oLviBbeVRAVRr vsvAA0sR m b eg r思索：思索：如何如何提高提高電壓電壓放大放大倍數(shù)倍數(shù)用混合用混合 模型分析放大電路的動態(tài)性能目的模型分析放大電路的動態(tài)性能目的(四四)iiiBbeibVVRRrII0sLooVoRVRI/oceCCVRrRRI圖解法與等效電路法的對比圖解法與等效電路法的對比圖解法圖解法優(yōu)優(yōu)點點直觀、籠統(tǒng)直觀、籠統(tǒng)可分析大信號可分析大信號缺

33、缺陷陷對特性曲線的要求對特性曲線的要求作圖過程費事，誤作圖過程費事，誤差大差大無法求解復雜電路無法求解復雜電路無法求解高頻特性無法求解高頻特性無需作圖，簡一無需作圖，簡一方便方便可計算許多小信號可計算許多小信號參數(shù)參數(shù)不能分析大信號特性不能分析大信號特性微變等效電路法微變等效電路法可分析復雜電路可分析復雜電路穩(wěn)定靜態(tài)任務點的意義穩(wěn)定靜態(tài)任務點的意義靜態(tài)任務點在電路中的影響：失真、靜態(tài)任務點在電路中的影響：失真、增益、輸入輸出電阻、動態(tài)范圍等增益、輸入輸出電阻、動態(tài)范圍等固定偏流電路：容易固定偏流電路：容易遭到環(huán)境溫度變化或遭到環(huán)境溫度變化或晶體管改換的影響晶體管改換的影響溫度變化對三極管特溫度

34、變化對三極管特性的影響：性的影響：溫度升高時，溫度升高時，減小減小BEV溫度升高時，溫度升高時，增大增大溫度升高時，溫度升高時，增大增大CBOI溫度上升將導致集電極電流增大，反之那溫度上升將導致集電極電流增大，反之那么集電極電流降低，從而在原有正常任務么集電極電流降低，從而在原有正常任務的任務點也能夠無法正常任務的任務點也能夠無法正常任務分壓式電流負反響偏置電路分析分壓式電流負反響偏置電路分析(一一)21212/BBBCCBBBBBRVVRRRRR(1)BBBEBEBBI RVI RV(1)BBBEQBQBEVVIRRCQBII()CEQCCCECQVVRRI分壓式電流負反響偏置電路分析分壓式

35、電流負反響偏置電路分析(二二)()bebbmb eEir IIg VRVb eb ebVr I(/)b eomb eLmCLVg VRg VRR (1)oviLbeEVAVRrR(1)iibbeEVRIrR/iBiRRR輸出電阻可用輸出電阻可用外加電壓法求外加電壓法求分壓式電流負反響偏置電路分析分壓式電流負反響偏置電路分析(三三)負反響的定義負反響的定義及其作用及其作用T CQEQII、EQVBEQVBQICQEQII、接入負反響電接入負反響電阻后的影響及阻后的影響及消除方法消除方法請自行計算接請自行計算接入發(fā)射極旁路入發(fā)射極旁路電容后的參數(shù)電容后的參數(shù)EC共集放大電路的原理電路及交流通路共集

36、放大電路的原理電路及交流通路共集共集(CC)(CC)放大電路放大電路又稱為射極輸出器又稱為射極輸出器靜態(tài)分析方法靜態(tài)分析方法放大電路組態(tài)判放大電路組態(tài)判別方法的復習別方法的復習共集放大電路的交流分析共集放大電路的交流分析(一一)ibe boVr IV()obmb eLVIg VRb eb e bVr I(1)(1)LvbeLRArR(1)EiELRARR同相放大同相放大電壓放大倍數(shù)小于且電壓放大倍數(shù)小于且接近接近1 1，射極跟隨器，射極跟隨器電流放大倍數(shù)較高電流放大倍數(shù)較高共集放大電路的交流分析共集放大電路的交流分析(二二)(1)iiiibbeLVVRIIrR輸入電阻遠高于共輸入電阻遠高于共發(fā)

37、射極放大電路發(fā)射極放大電路1sbeoRrVRI/ooERRR很小的很小的輸出電輸出電阻，帶阻，帶負載才負載才干強干強共集放大電路的特點及主要運用共集放大電路的特點及主要運用共集放大電路的特點：共集放大電路的特點：輸入電阻高、輸出電阻低、有電流驅(qū)輸入電阻高、輸出電阻低、有電流驅(qū)動才干動才干共集放大電路的運用：共集放大電路的運用：作為多級放大電路的輸入級作為多級放大電路的輸入級作為級聯(lián)放大電路間的緩沖作為級聯(lián)放大電路間的緩沖(隔離隔離)級級作為多級放大電路的輸出級作為多級放大電路的輸出級共基放大電路的原理電路及交流通路共基放大電路的原理電路及交流通路CBCB放大電路放大電路靜態(tài)分析靜態(tài)分析留意全電

38、路時的留意全電路時的表示方式表示方式共基放大電路的動態(tài)分析共基放大電路的動態(tài)分析omb eCb eiCmCibebeVg V Rr VRgRVrr oCvibeVRAVr同相放大同相放大/(/)1iiibeiebieibemb ebeiVVVrRrIIVrgrrV輸入輸入電阻電阻很低很低oCRR忽略忽略 后，后，cer晶體管三種根本組態(tài)的比較晶體管三種根本組態(tài)的比較共射共射不好不好,viA A高頻高頻特性特性共集共集好好共基共基好好主要主要用途用途輸出與輸出與輸出電輸出電壓相位壓相位特點特點反相反相同相同相同相同相電壓、電電壓、電流都放大流都放大只放大只放大電流電流只放大只放大電壓電壓輸入輸出

39、輸入輸出電阻適中電阻適中大大iR小小oR小小iR適中適中oR功率增益功率增益最大，運最大，運用最廣泛用最廣泛輸入級、輸入級、輸出級和輸出級和緩沖級緩沖級用于高用于高頻電路頻電路對電流源的主要要求對電流源的主要要求可以輸出符合要求的直流電流可以輸出符合要求的直流電流輸出電阻盡能夠大輸出電阻盡能夠大對溫度的靈敏度低對溫度的靈敏度低受電源電壓等要素的影響要小受電源電壓等要素的影響要小構(gòu)成恒流電路的根本方法是利用三構(gòu)成恒流電路的根本方法是利用三極管的集電極電壓對電流的影響小，極管的集電極電壓對電流的影響小，再加電流負反響提高器件輸出電流再加電流負反響提高器件輸出電流的恒定性。在必要時，還采用特殊的恒定

40、性。在必要時，還采用特殊電路進展穩(wěn)定補償電路進展穩(wěn)定補償單管電流源及其伏安特性單管電流源及其伏安特性0.7CEBEVVV為保證電流源具有恒流特性，為保證電流源具有恒流特性，T T管必管必需任務于放大區(qū)，即需任務于放大區(qū)，即可以看出直流電阻小，交流電阻大是可以看出直流電阻小，交流電阻大是電流源的突出特點電流源的突出特點根本鏡像電流源根本鏡像電流源-原理原理2T：輸出管，：輸出管，02CII1RT、：參考支路，提供：參考支路，提供RI12TT、設設 參數(shù)對稱且兩管間參數(shù)對稱且兩管間隔非常近隔非常近1212,BEBEBEBBBVVVIII120CCIII011 2/RIICCBERVVIR0(1),

41、RifII2oceRrCEVCI忽略晶體管忽略晶體管 對對 的影響的影響根本鏡像電流源的特點及缺乏之處根本鏡像電流源的特點及缺乏之處R 做不到很小，由于在做不到很小，由于在集成電路中難以制造高阻集成電路中難以制造高阻值電阻值電阻0I 受受 的影響大的影響大CCV0I輸出電阻輸出電阻 不夠大不夠大oR 與與 的鏡像精度決議的鏡像精度決議于晶體管的于晶體管的0IRICEV此外，還需求思索到此外，還需求思索到 對對 的影響的影響CI0CCBERVVIIR缺乏之處：缺乏之處：溫度補償過程簡介溫度補償過程簡介優(yōu)點：簡單，元件少優(yōu)點：簡單，元件少對根本鏡像電流源的改良對根本鏡像電流源的改良021311 2

42、/(1)RCIII 添加緩沖管添加緩沖管T3T3的目的的目的12EERR1CCBEREVVIRR221EocebeBERRrrRR具有更好具有更好的恒流和的恒流和溫度特性溫度特性1/BrERRR威爾遜電流源威爾遜電流源022122RIIT3T3為放大管，且三管為放大管，且三管 值一樣值一樣31(1)2oceRr利用負反響原理構(gòu)成，利用負反響原理構(gòu)成，具有良好的溫度特性及具有良好的溫度特性及很高的輸出電阻很高的輸出電阻負反響的過程負反響的過程威爾遜電流源的優(yōu)威爾遜電流源的優(yōu)點及存在的缺陷點及存在的缺陷比例電流源比例電流源1021212()BEBEREEERERIVVI RIRR12EERR111

43、222BEEEBEEEVI RVIR120,EREIIII需求留意的是，需求留意的是，在根本鏡像電在根本鏡像電流源中，假設流源中，假設T1T1、T2T2兩管參兩管參數(shù)不同也可構(gòu)數(shù)不同也可構(gòu)成比例電流源成比例電流源微電流源微電流源用小電阻即可獲得微電流用小電阻即可獲得微電流120BEBEEVVIR120lnlnERBETBEBETESIIVVVVVII00lnTREVIIRI 的負反響作用所帶來的的負反響作用所帶來的益處益處ER 受受 的影響很小的影響很小CCV0I特點：特點：多路電流源多路電流源另一種方法為運用多集電極晶體管另一種方法為運用多集電極晶體管電流源的運用電流源的運用-作直流偏置電路

44、作直流偏置電路T1T1、T2T2為鏡像為鏡像電流源電流源電流源的運用電流源的運用-作有源負載作有源負載以電流源取代電阻以電流源取代電阻作放大電路的負載，作放大電路的負載，稱為有源負載稱為有源負載利用電流源直流電利用電流源直流電阻小、交流電阻大阻小、交流電阻大的特性，可在不提的特性，可在不提高電源電壓的條件高電源電壓的條件下獲得較高的電壓下獲得較高的電壓增益和較寬的動態(tài)增益和較寬的動態(tài)范圍范圍T1T1為放大管為放大管T2T2、T3T3為鏡像電流為鏡像電流源，作為負載運用源，作為負載運用差分放大電路的組成差分放大電路的組成(一一)兩種輸入兩種輸入(輸出輸出)方方式及其四種組合式及其四種組合靜態(tài)分析

45、：靜態(tài)分析：120IIvv120.7BEQBEQVVV12/2EQEQEEIII120OCQCQVVV1212CQCQCCCEEVVVR I()/EEEEBEQEEIVVR差分放大電路的組成差分放大電路的組成(二二)差模輸入信號差模輸入信號共模輸入信號共模輸入信號12()/2ICIIvvv12()IDIIvvv12/2/2IICIDIICIDvvvvvv112122121211()()2211()()22IIIIIIIIIIvvvvvvvvvv將信號分開的意義將信號分開的意義差分放大電路的直流傳輸特性差分放大電路的直流傳輸特性(一一)12()/121211(1/)1BEBETvvVEEEEEE

46、EEIiiiiiie1212IDIIBEBEvvvvv/11/(1)/(1)IDTIDTIDTvVvVvVCEEEEEiiIeIee/221/(1)IDTvVCEEEEEEiiIiIe122IDOCCEETviiiIthV 2IDOEECTvvIR thV 差分放大電路的直流傳輸特性差分放大電路的直流傳輸特性(二二)靜態(tài)時靜態(tài)時差模放大作用差模放大作用共模信號的抑制共模信號的抑制差放的線性區(qū)差放的線性區(qū)差放的限幅區(qū)差放的限幅區(qū)差分放大電路的直流傳輸特性差分放大電路的直流傳輸特性(三三)放大差模信號放大差模信號(有用信有用信號號)，抑制共模信號，抑制共模信號(有有害信號害信號)是差放的根本是差放

47、的根本特性特性對差放兩管基極作用一對差放兩管基極作用一樣的信號都是共模輸入樣的信號都是共模輸入信號，常見的有：信號，常見的有：干擾信號干擾信號零點零點(任務點任務點)的漂移的漂移 時時12IIvv 差分放大電路的大信號任務形狀差分放大電路的大信號任務形狀最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓 受截止管發(fā)射結(jié)反向擊受截止管發(fā)射結(jié)反向擊穿電壓穿電壓 的限制的限制IDMV()BR EBOV最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓 也將遭到不能使三極管也將遭到不能使三極管進入至飽和區(qū)的限制進入至飽和區(qū)的限制 ICMV差放線性區(qū)擴展的方法差放線性區(qū)擴展的方法留意參與留意參與 后的影響后的影響ER差分放大電路的小信號放

48、大差分放大電路的小信號放大-綜述綜述在交流小信號條件下，差放可近似為在交流小信號條件下，差放可近似為線性放大電路，因此可運用疊加定理線性放大電路，因此可運用疊加定理分差模輸入和共模輸入兩種情況分別分差模輸入和共模輸入兩種情況分別進展分析進展分析12()ODvDIDvDIIvA vAvv設設 為差模電壓增益為差模電壓增益vDA設設 為共模電壓增益為共模電壓增益vCA12()/2OCvCICvCIIvA vAvvOOCODvDIDvCICvvvA vA v要盡量減小共模輸出的影響要盡量減小共模輸出的影響差模交流通路差模交流通路-雙端輸入雙端輸出雙端輸入雙端輸出兩管公共射極電位不變，對差模輸兩管公共

49、射極電位不變，對差模輸入相當于接地。入相當于接地。RLRL的中點交流接地的中點交流接地差模交流通路差模交流通路-雙端輸入單端輸出雙端輸入單端輸出忽略基區(qū)寬度調(diào)制效應后忽略基區(qū)寬度調(diào)制效應后雙端輸入差模交流目的的計算雙端輸入差模交流目的的計算(一一)1211121122odododododvDidiiiiVVVVVAVVVVV11/2odLvDibeLLCVRAVrRRR 1212/LvDvDbeLCLRAArRRR 雙端輸入差模交流目的的計算雙端輸入差模交流目的的計算(二二)12idididbeidiVVRrII2odCRR12idididbeidiVVRrIIodCRR單端輸入時的差模交流目

50、的計算單端輸入時的差模交流目的計算20iv 時為單端輸入時為單端輸入方式方式此時此時 ，等效，等效于于T1T1的基極作用的基極作用有有 ，T2T2的基極的基極作用有作用有 ，這，這也是差模輸入方式。也是差模輸入方式。因此可以同樣運用因此可以同樣運用雙端輸入方式的計雙端輸入方式的計算方法及公式算方法及公式1/2iv1/2iv1idivv差模交流目的計算：結(jié)論差模交流目的計算：結(jié)論單、雙端輸出時的電壓放大倍數(shù)單、雙端輸出時的電壓放大倍數(shù)單、雙端輸出時的輸出電阻單、雙端輸出時的輸出電阻單端輸出時的不同輸出端選擇可單端輸出時的不同輸出端選擇可使輸出電壓與輸入電壓同相或反相使輸出電壓與輸入電壓同相或反相

51、單端輸入時，由于引入了很強的單端輸入時，由于引入了很強的共模負反響，兩個三極管根本上仍共模負反響，兩個三極管根本上仍任務在差分形狀任務在差分形狀單、雙端輸入時的差模輸入電阻單、雙端輸入時的差模輸入電阻共模交流通路共模交流通路-雙端輸出雙端輸出發(fā)射極負反響電阻的等效發(fā)射極負反響電阻的等效RLRL的等效的等效電壓增電壓增益為零益為零共模交流通路共模交流通路-單端輸出單端輸出共模交流目的的計算共模交流目的的計算(一一)假設電路及晶體假設電路及晶體管參數(shù)理想對稱，管參數(shù)理想對稱，雙端輸出的雙端輸出的0vcA 12(1)2LvcvcbeEERAArR2LEERR/LCLRRR共模交流目的的計算共模交流目

52、的的計算(二二)假設假設 值很大，晶體管的值很大，晶體管的 均不均不能忽略，那么能忽略，那么ceb crr、(2/)22ceicEErRREER2oCRR雙端輸出時：雙端輸出時：oCRR單端輸出時：單端輸出時：共模抑制比共模抑制比20lg()vDvDCMRvCvCAAKdBAA對于理想對稱的差放，雙端輸出時，對于理想對稱的差放，雙端輸出時，有：有：CMRK 單端輸出時，有：單端輸出時，有：11vDEECMRvCbeARKAr20lg150063.5CMRKdB例：某雙端輸入、單端輸出差動電路的差模電例：某雙端輸入、單端輸出差動電路的差模電壓放大倍數(shù)為壓放大倍數(shù)為150150。當兩個輸入端并接且

53、。當兩個輸入端并接且 時，時，。求該電路的共模抑制比。求該電路的共模抑制比2iVV200oVmV 有源負載差分放大電路有源負載差分放大電路靜態(tài)分析靜態(tài)分析動態(tài)分析動態(tài)分析雖然電路為單端輸出，輸出端獲得的雖然電路為單端輸出，輸出端獲得的信號電流是單管信號電流的兩倍。該信號電流是單管信號電流的兩倍。該電路差模電壓增益與雙端輸出時一樣電路差模電壓增益與雙端輸出時一樣設各管的設各管的 足夠大足夠大差分放大電路的大信號任務形狀差分放大電路的大信號任務形狀最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓 受截止管發(fā)射結(jié)反向擊受截止管發(fā)射結(jié)反向擊穿電壓穿電壓 的限制的限制IDMV()BR EBOV最大共模輸入電壓最大共模輸

54、入電壓 也將遭到不能使三極管也將遭到不能使三極管進入至飽和區(qū)的限制進入至飽和區(qū)的限制 ICMV差放線性區(qū)擴展的方法差放線性區(qū)擴展的方法留意參與留意參與 后的影響后的影響ER非理想對稱差放電路的共模抑制特性非理想對稱差放電路的共模抑制特性請自行閱讀課本請自行閱讀課本差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂(一一)理想對稱的差放，當輸入信號理想對稱的差放，當輸入信號為零時雙端輸出電壓也為零，為零時雙端輸出電壓也為零，稱為零輸入稱為零輸入-零輸出。但在實零輸出。但在實踐電路中，晶體管的參數(shù)和電踐電路中，晶體管的參數(shù)和電阻值不能夠完全匹配，零輸入阻值不能夠完全匹配，零輸入時雙端輸出并不為零

55、，這種景時雙端輸出并不為零，這種景象稱為差放的失調(diào)。其輸出電象稱為差放的失調(diào)。其輸出電壓稱為輸出失調(diào)電壓，且溫度壓稱為輸出失調(diào)電壓，且溫度變化時它會隨之漂移變化時它會隨之漂移差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂(二二)輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓IOV2211lnCESIOTCESRIVVRIBEV 主要是由差主要是由差分放大管發(fā)射結(jié)分放大管發(fā)射結(jié)正向壓降正向壓降 及及集電極電阻集電極電阻 的的失配呵斥失配呵斥IOVCR差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂差放的輸入失調(diào)電壓及其溫漂(三三)1212()/2CCCCCCRRRRRRCESIOTCESRIVVRI失調(diào)電壓的溫漂由失調(diào)電壓的溫漂由以

56、下三項組成：以下三項組成：失配產(chǎn)生的溫漂失配產(chǎn)生的溫漂CR差動管差動管 不匹配不匹配產(chǎn)生的溫漂產(chǎn)生的溫漂BEV電阻電阻 溫度系數(shù)不溫度系數(shù)不同產(chǎn)生的溫漂同產(chǎn)生的溫漂CR差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂(一一)假設差放的兩管基極接有較大的電阻假設差放的兩管基極接有較大的電阻 (也包括信號源內(nèi)阻也包括信號源內(nèi)阻)，其基極電流不，其基極電流不等等 使兩管基極電位不等，那使兩管基極電位不等，那么在兩輸入端之間產(chǎn)生差模輸入電壓。么在兩輸入端之間產(chǎn)生差模輸入電壓。當該電壓比當該電壓比 大得多時，輸出失調(diào)電大得多時，輸出失調(diào)電壓那么主要由它決議。這闡明忽略壓那么主要由它決議。這闡明忽略

57、的奉獻之后，假設用一個恒流源加至的奉獻之后，假設用一個恒流源加至運放的輸入端作補償，可使輸出失調(diào)運放的輸入端作補償，可使輸出失調(diào)電壓為零，這個補償電流就是輸入失電壓為零，這個補償電流就是輸入失調(diào)電流，用調(diào)電流，用 表示表示IOIIOV12()BBIIBRIOV差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂(二二)12121212()/2()/2CCCCCCIIIIIICCIOCIIII121122|/|IOBBCCIIIII差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂(三三)CCIOCBIRIRI 進一步推導可得：進一步推導可得：可經(jīng)過加大可經(jīng)過加大 值和值和減小基極偏置電流減小

58、基極偏置電流來減小來減小IOI差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂(四四)降低差放的基極偏降低差放的基極偏置電流是減小輸入置電流是減小輸入失調(diào)電流并降低其失調(diào)電流并降低其溫漂的有效方法溫漂的有效方法 的溫漂實踐上的溫漂實踐上是由于兩管是由于兩管 及其及其的溫度系數(shù)的溫度系數(shù) 不同呵斥的不同呵斥的IOI/ddT1IOIOdIdIdTdT IOI減小減小 影響的方法影響的方法差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂差放的輸入失調(diào)電流及其溫漂(五五)留意：經(jīng)過調(diào)零電路可以使輸出失調(diào)電留意：經(jīng)過調(diào)零電路可以使輸出失調(diào)電壓為零，但是這種調(diào)零不能跟蹤溫度的壓為零，但是這種調(diào)零不能跟蹤溫度的變化，因此也就

59、不能消除失調(diào)的溫漂變化，因此也就不能消除失調(diào)的溫漂射射極極調(diào)調(diào)零零集集電電極極調(diào)調(diào)零零綜述綜述功率放大電路：可以向負載提供足功率放大電路：可以向負載提供足夠信號功率的放大電路，簡稱功放夠信號功率的放大電路，簡稱功放小信號放大電路與功率放大電路的小信號放大電路與功率放大電路的比較：比較：從能量控制和轉(zhuǎn)換的角度看，這從能量控制和轉(zhuǎn)換的角度看，這些電路在本質(zhì)上沒有根本區(qū)別些電路在本質(zhì)上沒有根本區(qū)別功放追求的是在電源電壓確定的功放追求的是在電源電壓確定的情況下，輸出盡能夠大的功率情況下，輸出盡能夠大的功率功放通常任務在大信號形狀，故其功放通常任務在大信號形狀，故其組成和分析方法以及元器件的選擇組成和分

60、析方法以及元器件的選擇都有著特殊性都有著特殊性功放的主要特點功放的主要特點對功放的要求是：在保證功率管平對功放的要求是：在保證功率管平安任務的條件下和失真允許的范圍安任務的條件下和失真允許的范圍內(nèi)，輸出盡量大的功率；同時還要內(nèi)，輸出盡量大的功率；同時還要減小功率管的損耗以提高其效率：減小功率管的損耗以提高其效率：輸出功率要盡能夠大，故功率管輸出功率要盡能夠大，故功率管往往在接近極限運用形狀下任務往往在接近極限運用形狀下任務效率要高效率要高非線性失真要小。輸出功率和非非線性失真要小。輸出功率和非線性失真是一對主要矛盾線性失真是一對主要矛盾要思索功率管的維護和散熱問題要思索功率管的維護和散熱問題在

61、分析方法上，通常采用圖解法在分析方法上，通常采用圖解法功率放大電路的分類功率放大電路的分類OCiiB=常常數(shù)數(shù)QCQIOCiwtOCiCEviB=常常數(shù)數(shù)QCQIOCiwtOCiiB=常常數(shù)數(shù)QOCiwtOCiiB=常常數(shù)數(shù)QOCiwt(a)甲甲類類放放大大(b)甲甲乙乙類類放放大大(c)乙乙類類放放大大(d)丙丙類類放放大大CEvCEvCEv甲類放大的甲類放大的定義與導通定義與導通角的概念角的概念甲類放大的甲類放大的效率最高為效率最高為50%50%提高放大效提高放大效率的思緒率的思緒甲乙類、乙甲乙類、乙類、丙類放類、丙類放大電路大電路不同電路的不同電路的非線性失真非線性失真乙類互補功率放大電

62、路的電路組成乙類互補功率放大電路的電路組成(一一)NPNNPN管與管與PNPPNP管特性對稱管特性對稱輸入與輸出輸入與輸出信號的銜接信號的銜接采用正、負采用正、負電源供電電源供電靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：0iv 12CEQECQCCVVV120CQCQII0,0ooVi動態(tài)分析，忽略管子發(fā)射結(jié)閾值電壓：動態(tài)分析，忽略管子發(fā)射結(jié)閾值電壓：正半周時正半周時T1T1導通導通T2T2截止；反之。截止；反之。設輸入為正設輸入為正弦波弦波乙類互補功率放大電路的電路組成乙類互補功率放大電路的電路組成(二二)實踐上是兩實踐上是兩個輪番任務個輪番任務的互補共集的互補共集電路的組合電路的組合導通角：導通角：90乙類任務

63、乙類任務形狀形狀乙類互補功率放大電路的主要參數(shù)乙類互補功率放大電路的主要參數(shù)(一一)O(a)1CiCCVCE1vCE(sat)VABib=常常數(shù)數(shù)cm1Icem1VO1CiCCVCE1vCE(sat)VABib=常常數(shù)數(shù)O2CiQCE(sat)VEC2voiOwtcmIcm2ICEVOwtcem2VcemV(b)Q()CCEC satVV()CCCE satVV輸出電壓的正向輸出電壓的正向動態(tài)范圍：動態(tài)范圍：輸出電壓的負向輸出電壓的負向動態(tài)范圍：動態(tài)范圍：乙類互補功率放大電路的主要參數(shù)乙類互補功率放大電路的主要參數(shù)(二二)輸出功率：輸出功率：設輸出電壓幅度為設輸出電壓幅度為omV效率：效率：1

64、2omcemcemVVV12/omomLcmcmIVRII2/2/(2)oomomomLPV IVR電源供應的功率：電源供應的功率：2CComDCLVVPR4oomDCCCPVPVmax78.5%4乙類互補功率放大電路功率管參數(shù)選擇乙類互補功率放大電路功率管參數(shù)選擇最大管耗：最大管耗：/CMCCLIVR()2BR CEOCCVV21max2max2max10.2CCTTLoVPPRP留意當留意當 時管耗最大，而不時管耗最大，而不是說是說 最大或者最大或者 最大時管耗最大。最大時管耗最大。為了平安，要求為了平安，要求2/omCCVVomVoPmax0.2CMoPP2/2/(2)oomomomLP

65、V IVR2CComDCLVVPR乙類互補功率放大電路中的交越失真乙類互補功率放大電路中的交越失真為了消除交越失真，可以給兩管安排適為了消除交越失真，可以給兩管安排適宜的任務點，使得晶體管的導通時間略宜的任務點，使得晶體管的導通時間略大于半個周期，導通角介于大于半個周期，導通角介于90-18090-180度之度之間，稱為甲乙類任務形狀間，稱為甲乙類任務形狀甲乙類互補對稱電路的任務原理甲乙類互補對稱電路的任務原理甲乙類互補輸甲乙類互補輸出級的偏置電出級的偏置電路除了為電路路除了為電路設置適宜的靜設置適宜的靜態(tài)任務點外，態(tài)任務點外，應能保證兩管應能保證兩管基極鼓勵信號基極鼓勵信號幅度根本相等，幅度

66、根本相等，使輸出電壓的使輸出電壓的正、負峰值對正、負峰值對稱稱甲乙類互補對稱電路的直流偏置電路甲乙類互補對稱電路的直流偏置電路(一一)推進推進級級(鼓鼓勵級勵級)T3T3的的有源有源負載負載4152BEQBEQBEQEBQVVVV交流時的分析交流時的分析甲乙類互補對稱電路的直流偏置電路甲乙類互補對稱電路的直流偏置電路(二二)T4T4、R1R1、R2 R2組成組成的的“恒壓源為恒壓源為偏置電路，又稱偏置電路，又稱為為VBEVBE倍增電路倍增電路14()BQif II24412BEQCEQRVVRR412124(1/)CEQBEQEBQBEQVVVRR V甲乙類互補對稱電路的參數(shù)計算方法甲乙類互補對稱電路的參數(shù)計算方法CQI對于甲乙類互補輸出級，由對于甲乙類互補輸出級，由于靜態(tài)任務點很低，于靜態(tài)任務點很低，很小，很小，比信號電流幅度小得多，所比信號電流幅度小得多，所以定量計算時，為了簡單，以定量計算時，為了簡單，可忽略靜態(tài)電流的影響，按可忽略靜態(tài)電流的影響，按乙類任務形狀進展計算乙類任務形狀進展計算單電源供電的互補功率放大電路原理單電源供電的互補功率放大電路原理OCL(Output Cap