模电童诗白清华第四版课件第13讲互补输出级.ppt

第十三讲 互补输出级第十三讲 互补输出级三、基本电路四、消除交越失真的互补输出级五、准互补输出级六、直接耦合多级放大电路二、对输出级的要求一、互补输出极的由来一、互补输出极的由来一、互补输出极的由来差分放大差分放大电路作为输入级：电路作为输入级：可以抑制温漂可以抑制温漂输出级输出级：要求输出电阻小：要求输出电阻小共集放大电路共集放大电路ui+VccRL+_uo(a)ui+_-VccRLuo(b)(a)在在ui正半周正半周>0.7V，晶体管导通，，晶体管导通，uo=ui-0.7；；输入输入ui正弦信号，正弦信号，(b)在在ui负半周负半周<-0.7V，晶体管导通，，晶体管导通，uo=ui+0.7；；特点：特点：ui+VccRL+_uo(a)ui+_-VccRLuo(b)晶体管只在输入信晶体管只在输入信号的半个周期内处号的半个周期内处于放大状态，而另于放大状态，而另外半个周期内处于外半个周期内处于截止状态截止状态将两个电路合并，即共用负载将两个电路合并，即共用负载RL和输入端和输入端ui-VccT1T2uoRLiL+VccT1为为NPN管，管，T2为为PNP管管要求：两只管子参数相同，要求：两只管子参数相同， 特性对称。

特性对称构成互补输出极构成互补输出极二、对输出级的要求二、对输出级的要求 互补输出级是直接耦合的功率放大电路互补输出级是直接耦合的功率放大电路 对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小；对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小；负载电阻上无直流功耗；负载电阻上无直流功耗；最大不失真输出电压最大最大不失真输出电压最大射极输出形式射极输出形式静态工作电流小静态工作电流小输入为零时输出为零输入为零时输出为零 双电源供电时双电源供电时Uom的峰的峰值接近电源电压值接近电源电压 单电源供电单电源供电Uom的峰值的峰值接近二分之一电源电压接近二分之一电源电压三、基本电路三、基本电路静态时静态时T1、、T2均截止，均截止，UB= UE=0，， uo = 0v1. 特征：特征：T1、、T2特性理想对称特性理想对称2. 静态分析静态分析T1的输入特性的输入特性理想化特性理想化特性3. 动态分析动态分析ui正半周，电流通路为正半周，电流通路为 +VCC→T1→RL→地，地，uo=ui-0.7≈ui uo = ui 两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随两只管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随。

ui负半周，电流通路为负半周，电流通路为 地地→ RL → T2 → -VCC，， ui >0.7vT1导通导通①①ui>0T2截止截止ui <-0.7vT2导通导通uo=ui+0.7≈uiT1截止截止②②Ui<04. 交越失真交越失真消除失真的方法：消除失真的方法：设置合适的静态工作点设置合适的静态工作点信号在零附近两信号在零附近两只管子均截止只管子均截止开启开启电压电压正负半周衔接不好，在正负半周衔接不好，在ui过过零处输出电压产生失真，称零处输出电压产生失真，称为为”交越失真交越失真”四、消除交越失真的互补输出级四、消除交越失真的互补输出级•对偏置电路的要求：有合适的对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电点，且动态电阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小•如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通状态，那么当有信号输入时两只管子中至少通状态，那么当有信号输入时两只管子中至少有一只导通，因而消除了交越失真有一只导通，因而消除了交越失真•二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效为一个为一个0.60.6～～0.8V0.8V的直流电池，对交流信号的的直流电池，对交流信号的作用可等效为一个数值很小的动态电阻。

作用可等效为一个数值很小的动态电阻消除交越失真的互补输出级的构成消除交越失真的互补输出级的构成电路中增加Ｒ电路中增加Ｒ１１、Ｄ、Ｄ２２、Ｄ、Ｄ２２、、R2支路两管均处于两管均处于微弱导通状微弱导通状态静态静态：： ub1=0.7V，，ub2=-0.7v集成电路中通常采用右图五、准互补输出级五、准互补输出级 为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管为了增大为了增大T T1 1管和管和T T2 2管的电流放大系数，以减小前极驱动管的电流放大系数，以减小前极驱动电流，常采用复合管结构电流，常采用复合管结构这种输出管为同一类型管的电路称为准互补输出电路这种输出管为同一类型管的电路称为准互补输出电路常用作功率放大，也称常用作功率放大，也称OCL电路六、直接耦合多级放大电路六、直接耦合多级放大电路1. 1. 放大电路的读图方法放大电路的读图方法（（1）化整为零：按信号流通顺序将）化整为零：按信号流通顺序将N级放大电路级放大电路分为分为N个基本放大电路个基本放大电路2）识别电路：分析每级电路属于哪种基本电路，）识别电路：分析每级电路属于哪种基本电路，有何特点。

有何特点3）统观总体：分析整个电路的性能特点统观总体：分析整个电路的性能特点4）定量估算：必要时需估算主要动态参数定量估算：必要时需估算主要动态参数2. 2. 例题例题第一级：双端输入单端输出的差放第一级：双端输入单端输出的差放 注意是倒置注意是倒置第二级：以复合管为放大管的共射放大电路第二级：以复合管为放大管的共射放大电路第三级：准互补输出级第三级：准互补输出级动态电阻无穷大动态电阻无穷大（（1 1）化整为零，识别电路）化整为零，识别电路（（2 2）基本性能）基本性能 输入电阻为输入电阻为2rbe、电压放大倍数较大、输出电阻很、电压放大倍数较大、输出电阻很小、最大不失真输出电压的峰值接近电源电压小、最大不失真输出电压的峰值接近电源电压（（3 3）判断电路的同相输入端和反相输入端）判断电路的同相输入端和反相输入端接法接法输入输入输出输出相位相位共射共射bc反相反相共集共集be同相同相共基共基ec同相同相＋＋－－＋＋＋＋ 整个电路可等整个电路可等效为一个双端输效为一个双端输入单端输出的差入单端输出的差分放大电路分放大电路＋＋同相同相输入端输入端反相反相输入端输入端ui1与与u0同相同相（（4 4）交流等效电路）交流等效电路 可估算低可估算低频小信号下频小信号下的电压放大的电压放大倍数、输入倍数、输入电阻、输出电阻、输出电阻等。

电阻等清华大学 华成英 hchya@•引导学生画出交流等效电路，特别要说明引导学生画出交流等效电路，特别要说明•1 1、为什么在交流等效电路中没有、为什么在交流等效电路中没有T T5 5、、R R2 2和和R R5 5；；•2 2、只能用其估算低频小信号下的动态参数只能用其估算低频小信号下的动态参数Ri1=2rbe =Ri Ri2=rbe3+(1+β)rbe4 Ri3=rbe6+ (1+β)[rbe7+ (1+β)RL]。