电工学(第七版)_秦曾煌_全套课件_15基本放大电路_4.pptx

下一页返回上一页退出章目录 第第1515章章 基本放大电路基本放大电路 15.115.1 共发射极放大电路的组成共发射极放大电路的组成 15.215.2 放大电路的静态分析放大电路的静态分析 15.415.4 静态工作点的稳定静态工作点的稳定 15.615.6 射极输出器射极输出器 15.915.9 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路 15.1015.10 场效晶体管及其放大电路场效晶体管及其放大电路 15.315.3 放大电路的动态分析放大电路的动态分析 15.515.5 放大电路中的频率特性放大电路中的频率特性 15.815.8 差分放大电路差分放大电路 15.7 15.7 多级放大电路及其级间耦合方式多级放大电路及其级间耦合方式 下一页返回上一页退出章目录 本章要求：本章要求： 1. 1. 理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、 共集电极放大电路的性能特点；共集电极放大电路的性能特点； 2. 2. 掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等 效电路分析法；效电路分析法； 3. 3. 了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念，了解放大电路输入、输出电阻和多级放大的概念， 了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的了解放大电路的频率特性、互补功率放大电路的 工作原理；工作原理； 4. 4. 了解差分放大电路的工作原理和性能特点；了解差分放大电路的工作原理和性能特点； 5. 5. 了解场效晶体管的电流放大作用、主要参数的意义。

了解场效晶体管的电流放大作用、主要参数的意义 第第1515章章 基本放大电路基本放大电路 下一页返回上一页退出章目录 放大的概念放大的概念: : 放大的目的是将微弱的放大的目的是将微弱的变化信号变化信号放大成较大的信号放大成较大的信号 放大的实质放大的实质: : 用小能量的信号通过晶体管的电流控制作用，将放用小能量的信号通过晶体管的电流控制作用，将放 大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出 对放大电路的基本要求对放大电路的基本要求 ：： 1. 1. 要有足够的放大倍数要有足够的放大倍数( (电压、电流、功率电压、电流、功率) ) 2. 2. 尽可能小的波形失真尽可能小的波形失真 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术 指标 本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大电本章主要讨论电压放大电路，同时介绍功率放大电 路 下一页返回上一页退出章目录 15.915.9 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路 15.9.115.9.1 对功率放大电路的基本要求对功率放大电路的基本要求 功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：是放大电路的是放大电路的输出级输出级，去推，去推 动负载工作。

例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作例如使扬声器发声、继电器动作、仪表 指针偏转、电动机旋转等指针偏转、电动机旋转等 (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 (2) (2) 由于功率较大，要求提高效率由于功率较大，要求提高效率 下一页返回上一页退出章目录 甲类工作状态甲类工作状态 晶体管在输入信号的整晶体管在输入信号的整 个周期都导通个周期都导通, , 静态静态I I C C 较较 大大, , 波形好波形好, , 管耗大效率低管耗大效率低 乙类工作状态乙类工作状态 晶体管只在输入信号的半晶体管只在输入信号的半 个周期内导通个周期内导通, , 静态静态I I C C = 0, = 0, 波形严重失真，管耗小效波形严重失真，管耗小效 率高 甲乙类工作状态甲乙类工作状态 晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于 半个周期，静态半个周期，静态I IC C   0, 0, 一一 般功放常采用般功放常采用 放大电路的工作状态放大电路的工作状态 下一页返回上一页退出章目录 15.9.215.9.2 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本 形式。

当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由于 省去了变压器而被称为无输出变压器(Output TransOutput Trans  formerlessformerless)电路，简称OTL电路若互补对称电路直 接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容 (Output CapacitorlessOutput Capacitorless) )电路，简称OCL电路 OTL电路采用单电源供电， OCL电路采用双电源 供电 下一页返回上一页退出章目录 1. 1. OTLOTL电路电路 (1)(1) 特点特点 T1、T2的特性一致； 一个NPN型、一个PNP型 两管均接成射极输出器； 输出端有大电容； 单电源供电 (2) (2) 静态时静态时( (ui= 0) ) , IC1 0， IC2  0 OTL原理电路 B 由于T1、T2对称使 下一页返回上一页退出章目录 (3) (3) 动态时动态时 设输入端在UCC/2 直流基础上加入正弦信号 T T1 1 导通导通、、T T 2 2 截止截止；；i i c c1 1 流流 过负载，并向电容充电过负载，并向电容充电 T T2 2 导通导通、、T T 1 1 截止截止；；i i c c2 2 流过负载，流过负载， 同时电容放电，相当于电源同时电容放电，相当于电源 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则 负载上得到的交流信号正负半周对称。

ic1 ic2 交流通路 uo 输入交流信号输入交流信号u u i i 正半周正半周 输入交流信号输入交流信号u u i i 负半周负半周 下一页返回上一页退出章目录 (4) 交越失真 当输入信号ui为正弦波时， 输出信号在过零前后出现的 失真称为交越失真 交越失真产生的原因 由于晶体管特性存在非线性， ui 0 > 0 时，时，P P型衬底中的电子受到电场力的吸型衬底中的电子受到电场力的吸 引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；当当 U U GS GS > >U U GSGS（（thth））时，还在表面形成一个 时，还在表面形成一个N N型层，称反型层，称反 型层，即勾通源区和漏区的型层，即勾通源区和漏区的N N型导电沟道，将型导电沟道，将D-SD-S连连 接起来 U U GSGS愈高， 愈高， 导电沟道导电沟道 愈宽 (2) N(2) N沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理 下一页返回上一页退出章目录 I I D D 当当 U UGS GS   U UGSGS(th(th））后，场 后，场 效晶体管才形成导电沟效晶体管才形成导电沟 道道, ,开始导通，开始导通，若漏若漏– –源源 之间加上一定的电压之间加上一定的电压 U U DSDS, , 则有漏极电流 则有漏极电流I I D D 产产 生。

生 在一定的漏在一定的漏– –源电压源电压U UDS DS下 下, , 使管子由不导通变为使管子由不导通变为 导通的临界栅源电压称为开启电压导通的临界栅源电压称为开启电压U UGS( GS(thth）） 在一定的在一定的 U UDS DS 下 下漏极电漏极电 流流I I D D 的大小与栅源电压的大小与栅源电压 U U GSGS有关所以， 有关所以，场效场效 应管是一种电压控制电应管是一种电压控制电 流的器件流的器件 下一页返回上一页退出章目录 ID/mA UDS/V 1V 2V 3V 4V o 无沟道无沟道有沟道有沟道UGS/V UGS(th) UDS=常数 ID/mA O (3)(3) 特性曲线特性曲线 转移特性曲线转移特性曲线 漏极特性曲线漏极特性曲线 恒流区恒流区 可变电阻区可变电阻区 截止区截止区 开启电压开启电压U UGS GS(th(th）） 下一页返回上一页退出章目录 N型衬底 P+P+ 符号：结构 (4)(4) P P沟道增强型沟道增强型 SiO2绝缘层 加电压才形成 P型导电沟道 增强型场效晶体管只有当U UGS GS   U UGSGS(th(th））时才形成 导电沟道。

下一页返回上一页退出章目录 2. 2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管 符号： 如果如果MOSMOS管在制造时导电沟道就已形成，称为管在制造时导电沟道就已形成，称为 耗尽型场效晶体管耗尽型场效晶体管 (1 ) N(1 ) N沟道耗尽型管沟道耗尽型管 SiO2绝缘层中 掺有正离子 予埋了N型 导电沟道 下一页返回上一页退出章目录 2. 2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管 由于耗尽型场效晶体管预埋了导电沟道，所以 在UGS= 0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS， 也会有漏极电流 ID 产生 当当U UGS GS > 0 > 0时，使导电沟道变宽，时，使导电沟道变宽， I ID D 增大； 增大； 当当U UGS GS < 0 < 0时，使导电沟道变窄，时，使导电沟道变窄， I ID D 减小； 减小； U UGS GS 负值愈高，沟道愈窄，负值愈高，沟道愈窄， I I D D 就愈小 当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失， ID= 0，称为场效晶体管处于夹断状态（即截止） 这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。

这这时的时的漏极电流漏极电流用用 I IDSS DSS表 表 示，称为示，称为饱和漏极电流饱和漏极电流 下一页返回上一页退出章目录 转移特性曲线 O ID/mA UGS /V-1-2-3 4 8 12 16 12 U U DSDS= =常数 常数 (2) (2) 耗尽型耗尽型N N沟道沟道MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线 夹断电压 耗尽型的MOS管UGS= 0时就有导电沟道，加反向电 压到一定值时才能夹断 UGS(off) 漏极特性曲线 IDSS UGS=0 1V U DS O ID/mA 162012 4 8 12 16 48 1V 2V 下一页返回上一页退出章目录 2. 2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管 (3) P (3) P 沟道耗尽型管沟道耗尽型管 符号： 予埋了P型 导电沟道 SiO2绝缘层中 掺有负离子 下一页返回上一页退出章目录 耗尽型耗尽型增强型增强型 G G、、S S之间加一定之间加一定 电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道 在制造时就具在制造时就具 有原始有原始导电沟道导电沟道 下一页返回上一页退出章目录 3. 3. 场效晶体管的主要参数场效晶体管的主要参数 (1) (1) 开启电压开启电压 U UGS(th) GS(th)： ：是增强型是增强型MOSMOS管的参数管的参数 (2) (2) 夹断电压夹断电压 U UGS(off) GS(off)： ： (3) (3) 饱和漏电流饱和漏电流 I IDSS DSS： ： 是结型和耗尽型是结型和耗尽型 MOSMOS管的参数管的参数 (4) (4) 低频跨导低频跨导 g gm m： ：表示栅源电压对漏极电流表示栅源电压对漏极电流 的控制能力的控制能力 极限参数：极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。

最大漏极电流、耗散功率、击穿电压 下一。