下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出電 子 電 路 教 研 室 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 第 10章 基 本 放 大 電 路 10.1 晶 體 管 10.2 基 本 放 大 電 路 的 組 成 及 工 作 原 理 10.3 基 本 放 大 電 路 的 分 析 方 法 10.4 多 級(jí) 放 大 電 路 10.5 差 動(dòng) 放 大 電 路 及 功 率 放 大 電 路 10.6 場(chǎng) 效 應(yīng) 晶 體 管 及 其 放 大 電 路 10.7 工 程 應(yīng) 用 舉 例 10.8 EWB仿 真 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.1 晶 體 管 10.1.1 晶 體 管 的 基 本 結(jié) 構(gòu)晶 體 管 的 基 本 結(jié) 構(gòu)(a)平 面 型 ； (b)合 金 型 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 晶 體 管 的 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 和 表 示 符 號(hào)NPN型 晶 體 管 PNP型 晶 體 管 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.1.2 晶 體 管 的 電 流 分 配 和 放 大 原理 晶 體 管 放 大 的 外 部 條 件 ：發(fā) 射 結(jié) 正 向 偏 置 ， 集 電 結(jié) 反 向 偏 置 1 晶 體 管 內(nèi) 載 流 子 的 運(yùn) 動(dòng) 情 況（ 1） 發(fā) 射 區(qū) 向 基 區(qū) 擴(kuò) 散 電 子（ 2） 電 子 在 基 區(qū) 擴(kuò) 散 和 復(fù) 合（ 3） 集 電 極 收 集 從 發(fā) 射 區(qū) 擴(kuò) 散 過(guò) 來(lái) 的 電 子 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 晶 體 管 各 極 電 流 的 分 配 關(guān) 系CBOCEC III CBOBEB III CBCEBEE IIIII BCCBOB CBOCBECE IIII IIII 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.1.3 晶 體 管 共 射 極 接 法 的 特 性 曲線 晶 體 管 的 特 性 曲 線 是 用 來(lái) 表 示 該 晶 體 管 各 電極 電 壓 和 電 流 之 間 相 互 關(guān) 系 的 ， 它 反 映 了 晶 體管 的 性 能 ， 是 設(shè) 計(jì) 、 分 析 放 大 電 路 的 重 要 依 據(jù) 。 最 常 用 的 是 共 發(fā) 射 極 接 法 的 輸 入 特 性 曲 線 和輸 出 特 性 曲 線 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出晶 體 管 共 發(fā) 射 極 接 法 的 實(shí) 驗(yàn) 電 路 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 1 輸 入 特 性 曲 線 常 數(shù) CE)( BEB UUfI 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 輸 出 特 性 曲 線 常 數(shù) B)( CEC IUfI 在 不 同 的 IB下 ， 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 是 一 組曲 線 。 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 共 發(fā) 射 極 電 路 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 把 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 組 分 為 放 大 區(qū) 、 截 止 區(qū)和 飽 和 區(qū) 三 個(gè) 工 作 區(qū) ， 對(duì) 應(yīng) 晶 體 管 的 三 種 工 作 狀 態(tài) 。 （ 1） 放 大 區(qū) 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 對(duì) NPN 型 管 而 言 , 應(yīng) 使 U BE 0, UBC UBE。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 截 止 區(qū) IB = 0 的 曲 線 以 下 的 區(qū) 域 稱 為 截 止 區(qū) 。0B I 0C I CCCE UU 時(shí) ， ， 。 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 對(duì) NPN型 硅 管 ， 當(dāng)UBE0.5V時(shí) , 即 已 開(kāi) 始截 止 , 但 是 為 了 晶 體 管截 止 可 靠 , 常 使 UBE 0。 截 止 時(shí) , 集 電 結(jié) 也 處于 反 向 偏 置 (U BC 0)。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 (3) 飽 和 區(qū) 靠 近 縱 坐 標(biāo) ， 特 性 曲 線 的 上 升 和 彎 曲 部 分 所對(duì) 應(yīng) 的 區(qū) 域 稱 為 飽 和 區(qū) 。 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 在 飽 和 區(qū) ， UCE UBE ， 集 電 結(jié) 處 于 正 向 偏 置 ， BC II V0 CE U CCCC RUI 此 時(shí) ， ， 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 當(dāng) 晶 體 管 飽 和 時(shí) ， UCE 0， 發(fā) 射 極 與 集 電 極 之間 如 同 一 個(gè) 開(kāi) 關(guān) 的 接 通 ， 其 間 電 阻 很 小 ； 當(dāng) 晶 體管 截 止 時(shí) ， IC 0 ， 發(fā) 射 極 與 集 電 極 之 間 如 同 一 個(gè)開(kāi) 關(guān) 的 斷 開(kāi) ， 其 間 電 阻 很 大 ， 可 見(jiàn) ， 晶 體 管 除 了有 放 大 作 用 外 ， 還 有 開(kāi) 關(guān) 作 用 。6V CC U k10BR k3CR 25iUV1例 :在 圖 示 電 路 中 ， ， ，當(dāng) 輸 入 電 壓 分 別 為 3V，時(shí) ， 試 問(wèn) 晶 體 管 ，1V和晶 體 管 處 于 何 種 工 作 狀 態(tài) ？ 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2mAA103 6 3CCCC RUI A80mA252CB IIV3i U B3B BEiB A032A1010 7.03 IRUUI B3B BEiB A30A1010 7.01 IRUUI 解 ： 晶 體 管 飽 和 時(shí) 集 電 極 電 流 近 似 為晶 體 管 剛 飽 和 時(shí) 的 基 極 電 流 為時(shí) ， 處 于 深 度 飽 和 狀 態(tài) 。（ 1） 當(dāng) V1 i U 時(shí) ，（ 2） 當(dāng) 處 于 放 大 狀 態(tài) 。V1i U 時(shí) ，（ 3） 當(dāng) 晶 體 管 可 靠 截 止 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.1.4 晶 體 管 的 主 要 參數(shù) 1 電 流 放 大 系 數(shù) 和BCII_ BCII _ 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2Q 1Q 2Q ； （ 2） 由 和 兩 點(diǎn) ， 計(jì) 算 。點(diǎn) 處 的 3.3806.0 3.2 BC II 4002.0 8.004.006.0 5.13.2BC II 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 集 基 極 反 向 截 止 電 流 CBOI3 集 射 極 反 向 截 止 電 流 CEOI 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 ICM U(BR)CEOIC UCEO安 全 工 作 區(qū) 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.2 基 本 放 大 電 路 的 組 成 及 工 作 原 理10.2.1 放 大 電 路 概 述1 用 途 放 大 電 路 的 功 能 是 把 微 弱 的 電 信 號(hào) 放 大 到 負(fù) 載所 需 的 數(shù) 值 。 它 廣 泛 應(yīng) 用 于 控 制 系 統(tǒng) 、 電 子 儀 器 、測(cè) 量 、 音 響 設(shè) 備 及 圖 像 處 理 等 各 個(gè) 領(lǐng) 域 。放 大 電 路 的 工 作 示 意 圖 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 主 要 指 標(biāo)（ 1） 電 壓 放 大 倍 數(shù) uA ioUUAu （ 2） 輸 入 電 阻 ir放 大 電 路 的 輸 入 端 用 一 個(gè) 等 效 電 阻 表 示 ， 它 稱 為 ir放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 ， 是 信 號(hào) 源 的 負(fù) 載 ， 即iii IUr 輸 入 電 阻 越 大 ， 消 耗 在 信 號(hào) 源 內(nèi) 阻 上 的 電 壓 就 越 小 ，放 大 電 路 獲 取 信 號(hào) 的 能 力 就 越 強(qiáng) ， 電 路 的 放 大 能 力 越 強(qiáng) 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出時(shí) 可 將 信 號(hào) 源 短 路 （ 0i Uor 開(kāi) 路 ， 在 輸 出 端 外 加 一 交 流 電 壓LR ， 則 輸 出 電 阻 為 oI計(jì) 算 ， 但 要 保 留 信 號(hào) 源以 產(chǎn) 生 一 個(gè) 電 流內(nèi) 阻 ） ， 將 負(fù) 載 ， （ 3） 輸 出 電 阻 or 放 大 電 路 對(duì) 負(fù) 載 （ 或 對(duì) 后 級(jí) 放 大 電 路 ） 來(lái) 說(shuō) ， 是 一個(gè) 信 號(hào) 源 ， 其 內(nèi) 阻 即 為 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 。 輸 出 電 阻 就 是 在 信 號(hào) 源 短 路 和 輸 出 端 開(kāi) 路 的 條 件下 從 放 大 電 路 的 輸 出 端 看 進(jìn) 去 的 一 個(gè) 電 阻 。oE oU 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 0ooo SLERIUr 如 果 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 較 大 ， （ 相 當(dāng) 于 信 號(hào) 源 的內(nèi) 阻 較 大 ） ， 當(dāng) 負(fù) 載 變 化 時(shí) ， 輸 出 電 壓 的 變 化 較 大 ，也 就 是 放 大 電 路 帶 負(fù) 載 的 能 力 較 差 。 因 此 ， 通 常 希 望放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 低 一 些 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.2.2 基 本 放 大 電 路 的 組 成 放 大 電 路 存 在 著 三 種 基 本 組 態(tài) ： 共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 、 共 集 電 極 放 大 電 路 和 共 基 極 放 大電 路 。共 發(fā) 射 極 放 大 電 路 的 組 成 ： 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.2.3 基 本 放 大 電 路 的 工 作 原 理 在 共 發(fā) 射 極 基 本 放 大 電 路 中 ， 在 放 大 電 路 的 輸 入 端加 上 一 個(gè) 微 小 的 輸 入 電 壓 ， 經(jīng) 電 容 iu 1C 傳 送 到 晶 體 管發(fā) 射 結(jié) 使 BEu 也 隨 之 變 化 ， 產(chǎn) 生 變 化 量 ， 進(jìn) 而 引 起B(yǎng)Eu基 極 電 流 Bi 產(chǎn) 生 相 應(yīng) 的 變 化 量 Bi放 大 區(qū) ， 因 此 ， 基 極 電 流 的 變 化 將 引 起 集 電 極 電 流 。 由 于 晶 體 管 工 作 在 Ci發(fā) 生 更 大 的 變 化 。 集 電 極 電 流 的 變 化 量 流 過(guò) 集 電 極 負(fù) 載電 阻 和 負(fù) 載 電 阻 時(shí) ， 將 引 起 CEu 也 發(fā) 生 相 應(yīng) 的 變 化 ， CEu經(jīng) 電 容 2C 傳 送 到 輸 出 端 成 為 輸 出 電 壓 ou的 參 數(shù) 選 擇 適 當(dāng) ， 。 如 果 電 路輸 出 電 壓 可 比 輸 入 電 壓 大 ， 即 電 路 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 結(jié) 論 ： 實(shí) 現(xiàn) 放 大 的 條 件 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.3 基 本 放 大 電 路 的 分 析 方法 放 大 電 路 的 工 作 狀 態(tài) 有 靜 態(tài) （ statics） 和 動(dòng) 態(tài)（ dynamics） 兩 種 。 這 樣 ， 放 大 電 路 的 分 析 相 應(yīng) 有 靜 態(tài)分 析 和 動(dòng) 態(tài) 分 析 兩 種 。 10.3.1 基 本 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 分 析 靜 態(tài) 是 當(dāng) 放 大 電 路 沒(méi) 有 輸 入 信 號(hào) 時(shí) 的 工 作 狀 態(tài) 。靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q： I B、 IC、 UCE 。靜 態(tài) 分 析 ： 確 定 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 值 。估 算 法 、 圖 解 法 。各 極 電 壓 電 流 的 直 流 分 量 。放 大 電 路 的 直 流 通 路 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 1 估 算 法 1C 2C將 放 大 電 路 中 的 電 容 和 視 作 開(kāi) 路 。 B BECCB R UUI 所 以 BCCB RUI 當(dāng) UBE UCC時(shí) ，BC II 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 例 ： 在 共 發(fā) 射 極 基 本 放 大 電 路 中 ， 已 知 V,12CC U k300BR k3CR 50， ， 試 求 放 大 電 路，的 靜 態(tài) 值 。 A400.04mAA1030012 3 BCCB RUI mA 2mA04.050BC II V 6V)32(12CCCCCE RIUU解 ： 由 直 流 通 路 可 得 出 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 圖 解 法 根 據(jù) 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線 ， 用 作 圖 的 方 法 求 靜 態(tài) 值稱 為 圖 解 法 。 CCCCECC 1 RUURI UCE = UCC ICRC 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 Ctan R1（ 3） 求 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q（ quiescent point） 。 由 IB確 定 的 那 條 輸 出特 性 與 直 流 負(fù) 載 線 的交 點(diǎn) 就 是 Q點(diǎn) 基 極 電 流 的 大 小 不同 ， 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 位置 也 就 不 同 。 可 以 通過(guò) 改 變 的 大 小 來(lái) 獲得 合 適 的 工 作 點(diǎn) 。 BI 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 0B I0 12 A20A40 A60 A80 V/CEu Ci /mA 6 2 4 例 ： 在 共 發(fā) 射 極 基 本 放 大 電 路 中 ， 已 知 V,12CC U k300BR k3CR，如 圖 所 示 ， 試 用 圖 解 法 求 該 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 值 。 ， 晶 體 管 的 輸 出 特 性 曲 線解 ： （ 1） 由 直 流 通 路 ， 有 CCCCCE RIUU 在 晶 體 管 輸 出 特 性 曲 線 上 作直 流 負(fù) 載 線 。 （ 2） 計(jì) 算 BI A40A1030012 3 BCCB RUI Q由 此 得 出 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) Q， 查 圖 得 mA 2C I V 6CE U 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.3.2 基 本 放 大 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 分析 動(dòng) 態(tài) 是 有 輸 入 信 號(hào) 時(shí) 的 工 作 狀 態(tài) 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 1 圖 解 法（ 1） 交 流 通 路 及 交 流 負(fù) 載 線1） 交 流 通 路 對(duì) 交 流 分 量 ， 耦 合 電 容 視 作 短 路 ； 直 流 電 源 也 認(rèn)為 是 短 路 的 ， 據(jù) 此 可 以 畫 出 交 流 通 路 。 共 射 極 放 大電 路 的 交 流 通路 如 右 圖 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2） 交 流 負(fù) 載 線 L1tan R BQI 0 CEu /V /mA 直 流 負(fù) 載 線 Q CQI CEQU Ci 交 流 負(fù) 載 線 負(fù) 載 線 更 陡 。交 流 負(fù) 載 線 比 直 流所 以因 為 ,CL RR 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 圖 解 分 析 Q u CE/Vt tiB/A IBtiC/mA IC iB/A uBE/Vt uBE/VUBEUCEiC/mA uCE/VO OO OOO QiC Q1 Q2 ib uiuo交 流 負(fù) 載 線 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 3） 放 大 電 路 的 非 線 性 失 真 如 果 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 設(shè) 置 不 合 適 。 使1） 截 止 失 真 u itiB/A iB/A uBE/Vt uBE/VUBEOO O QQuCE/Vt iC/mA uCE/VOO UCE uO 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2） 飽 和 失 真 Q2u OUCE Q uCE/Vtt iC/mA IC iC/mA uCE/VOOO Q1 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 微 變 等 效 電 路 法 把 非 線 性 元 件 晶 體 管 所 組 成 的 放 大 電 路 等 效 為 一個(gè) 線 性 電 路 。 即 把 非 線 性 的 晶 體 管 線 性 化 ， 等 效 為一 個(gè) 線 性 元 件 。 晶 體 管 在 小 信 號(hào) （ 微 變 量 ） 情 況 下 工 作 。 因 此 ，在 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 附 近 小 范 圍 內(nèi) 的 特 性 曲 線 可 用 直 線 近似 代 替 。 利 用 放 大 電 路 的 微 變 等 效 電 路 分 析 計(jì) 算 放 大 電 路電 壓 放 大 倍 數(shù) A u、 輸 入 電 阻 ri、 輸 出 電 阻 ro等 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 1） 晶 體 管 的 微 變 等 效 電 路 )mA( )mV(26)1()(200 Ebe Ir CEBBEbe UIUr CEbbe UiuO 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 BI 0 CEu Ci Q CICI CEU CI CEU CE BC UII CEbc Uii BCCEce IIUr Bcce Iiu 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 晶 體 管 及 其 微 變 等 效 電 路 為 ： 晶 體 管 的 B、 E之 間可 用 r be等 效 代 替 。 晶 體 管 的 C、 E之 間 可 用 一受 控 電 流 源 ic=ib等 效 代 替 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 放 大 電 路 的 微 變 等 效 電 路ib ice S rbeibRB RC RLEB Cui+- uo+-+-RS ii RB RCui uORL+ +- -RSeS+- ib icB CEii 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 3） 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 計(jì) 算bebi rIU Lco RIU beLrRAu LCL /RRR Lb RI beCrRA uiU iI bI cI oUbISE rbeRB RC RLEB C+- +-+-RS 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 iiIUri beB/rR 時(shí) ，當(dāng) beB rR bR iB II U bei rr iUiI bI cI oUbISE rbeRB RC RLEB C+- +-+-RS ri 后 一 級(jí) 放 大 電 路 的 輸入 電 阻 就 是 前 級(jí) 放 大 電 路 的 負(fù) 載 電 阻 ， 若 輸 入 電 阻 較小 ， 前 級(jí) 放 大 電 路 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 越 低 。 因 此 一 般 總是 希 望 得 到 較 大 的 輸 入 電 阻 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 5） 放 大 電 路 輸 出 電 阻 的 計(jì) 算iUiI bI cI oUbISE rbeRB RC RLEB C+- +-+-RS Cooo RIUr 求 ro的 步 驟 ：1) 斷 開(kāi) 負(fù) 載 RLoU 3) 外 加 電 壓oI 4) 求 or 外 加oI CRco III bc II CoRC RUI 0 0 cb II 所 以 2) 令 或0i U 0S E 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 和試 求 電 壓 放 大 倍 數(shù)例 ： 在 共 發(fā) 射 極 基 本 放 大 電 路 中 ， 已 知 V,12CC U k300BR k3CR 50， ， 3kLR 3kSR，uA suA iror 、 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻。 ，解 ： 在 例 10.3中 已 求 得 EC mA 2 II k863.0)mA(2 )mV(26)501()(200ber 87 beL rRAu k5.1/ LCL RRR式 中 ， iUiI bI cI oUbISE rbeRB RC RLEB C+- +-+-RS 0.86k/ beBi rRr 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 k3Co Rr 4.19iS iioSiSoS uu ArR rUUUUUUA 例 ： 有 一 放 大 電 路 ， 測(cè) 得 其 輸 出 端 開(kāi) 路 電 壓 的 有 效值 V6oc U k6LRV4oL U， 當(dāng) 接 上 負(fù) 載 電 阻 時(shí) ， 輸 出 電 壓， 試 求 該 放 大 電 路 的 輸 出 電 阻 。下 降 為解 ： ooc EU Lo LooL Rr REU k3)1( LoLoco RUUr 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.3.3 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 穩(wěn) 定 放 大 電 路 應(yīng) 有 合 適 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) ， 才 能 保 證 有 良好 的 放 大 效 果 。 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 不 但 決 定 了 放 大 電 路 是 否會(huì) 產(chǎn) 生 失 真 ， 而 且 還 影 響 著 放 大 倍 數(shù) 、 輸 入 電 阻 等 動(dòng)態(tài) 參 數(shù) 。 實(shí) 際 上 ， 外 部 因 素 會(huì) 造 成 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 不 穩(wěn) 定 ，例 如 溫 度 變 化 、 晶 體 管 參 數(shù) 變 化 和 電 源 電 壓 波 動(dòng) 等 ，其 中 溫 度 的 影 響 最 大 。1 溫 度 對(duì) 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 影 響當(dāng) 溫 度 升 高 時(shí) ， 集 電 極 靜 態(tài) 電 流 CI增 大 ， 從 而 導(dǎo) 致 整 個(gè) 輸 出 特 性 曲 線 向 上 平 移 ， 靜 態(tài)隨 溫 度 升 高 而工 作 點(diǎn) 相 應(yīng) 上 移 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 iC uCEQQO 固 定 偏 置 電 路 的 工 作 點(diǎn) Q點(diǎn) 是 不 穩(wěn) 定 的 ， 為 此 需 要改 進(jìn) 偏 置 電 路 。 當(dāng) 溫 度 升 高 使 I C 增 加 時(shí) ， 能 夠 自 動(dòng) 減少 IB， 從 而 抑 制 Q點(diǎn) 的 變 化 ， 保 持 Q點(diǎn) 基 本 穩(wěn) 定 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 分 壓 式 偏 置 電 路1） 穩(wěn) 定 Q點(diǎn) 的 原 理 B2 II 若 滿 足 ： 2B1B CC21 RR UII RB1 RCC1 C2RB2 C ERE RLI1I2IB+ + +UCCui uo+ ICRSeS+ 分 壓 式 偏 置 放 大 電 路 基 極 電 位 基 本 恒 定 ，不 隨 溫 度 變 化 。2B2B RIV CC2B1B 2BB URR RV VB 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 RB1 RCC1 C2RB2 CERE RLI1I2IB+ + +UCCui uo+ ICRSeS+ EEBEBBE RIVVVU BEB UV 若 滿 足 ： EB E BEBEC RV RUVII 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 從 Q點(diǎn) 穩(wěn) 定 的 角 度 來(lái)看 似 乎 I2、 VB越 大 越 好 。但 I2 越 大 ， RB1、 RB2必 須 取 得 較 小 ， 將 增 加損 耗 ， 降 低 輸 入 電 阻 。而 VB過(guò) 高 必 使 VE也 增高 ， 在 UCC一 定 時(shí) ， 勢(shì)必 使 UCE減 小 ， 從 而 減小 放 大 電 路 輸 出 電 壓 的動(dòng) 態(tài) 范 圍 。I 2= (5 10) IB， VB= (5 10) UBE， RB1、 RB2的 阻 值 一 般 為 幾 十 千 歐 。RB1 RCC1 C2RB2 CERE RL I1I2IB+ + +UCCui uo+ ICRSeS+ 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 t UBEIBIC VEIC VB 固 定 所 謂 反 饋 （ feedback） 就 是 將 輸 出 端 的 信 號(hào) 的 一部 分 或 全 部 通 過(guò) 反 饋 電 路 引 回 到 輸 入 端 。 若 引 回 的 反 饋 信 號(hào) 使 凈 輸 入 信 號(hào) 減 小 、 因 而 輸 出信 號(hào) 也 減 小 的 ， 則 稱 為 負(fù) 反 饋 ； 若 反 饋 信 號(hào) 使 凈 輸入 信 號(hào) 增 大 、 因 而 輸 出 信 號(hào) 也 增 大 的 ， 則 稱 為 正 反饋 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2） 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 計(jì) 算 CC2B1B 2BB URR RV E BEBEC RUVII CB II VBRB1 RCC1 C2RB2 CERE RLI1I2IB+ + +UCCui uo+ ICRSeS+ )( ECCCC EECCCCCE RRIU RIRIUU 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 3） 動(dòng) 態(tài) 分 析 對(duì) 交 流 ： 旁 路 電 容 C E 將 R 短 路 ， R 不 起作 用 ， Au， ri， ro與 固 定 偏 置 電 路 相 同 。旁 路 電 容 RB1 RCC1 C2RB2 CERE RL+ + +UCCui uo+ RSeS+ 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 在 圖 示 放 大 電 路 中 ， 已 知 UCC=12V, RC= 2k, RE= 1.8k， R”E= 0.2k， RB1= 20k， RB2= 10k RL= 3k ， 晶 體 管 =50， UBE=0.6V, 試 求 :(1) 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) IB、 IC 及 UCE；(2) 畫 出 微 變 等 效 電 路 ；(3) ri、 ro及 Au。例 : 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 解 : V4V12201010CCB2B1 B2B URR RV mA7.1 mA 2 6.042E1E BEBEC RR UVII A 34 mA501.7 CB II V2.5 )2.08.12(7.112 )( EEECCCCCE RRIRIUU RB1 RCRB2 RE1 +UCCRE2 +UCEIEIB ICVB 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 (2) 由 微 變 等 效 電 路 求 Au、 ri 、 ro。k2 Co Rr k98.07.12651200I26) 1(200 Ebe r Ebe2B1Bi ) 1(/ RrRRr k18.4 Ebe L ) 1( Rr RAu 37.5 LCL /RRR 式 中 ， 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.3.4 射 極 輸 出 器 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出EB BECCB )1( RR UUI BE )1( II EECCCE RIUU +UCCRB R +UCE+ UBE IIBIC 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 LEL /RRR Leo RIU Lb1 RI ）（ Lebebi RIrIU Lbbeb )1( RIrI Lbbeb Lb )1( )1( RIrI RIAu Lbe L)1(1 Rr R ）（ 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出iBi /rRr LbeBi )1(/ RrRr Lbeb LEebebbii )1(/ RrI RRIrIIUr LEL /RRR ir ir 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 EoSbe oSbe oebbo RURr URr UIIII BSS /RRR ESbeooo 11 1 RRrIUr RrR 1/ sbeE 計(jì) 算 or 的 等 效 電 路 or 1 sbeo Rrr sbeE) 1 ( RR r 通 常 ： 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 射 極 輸 出 器 (共 集 電 極 放 大 電 路 )的 特 點(diǎn) ：Lbe L) 1( ) 1( Rr RAu LbeBi ) 1(/ RrRr Rrr 1 sbeo 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 例 ： 在 圖 示 放 大 電 路 中 ， 已 知 UCC=12V, RE= 2k, RB= 200k， RL= 3k ， 晶 體 管 =50， UBE=0.6V, 信 號(hào) 源 內(nèi) 阻 RS= 100， 試 求 :(1) 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) IB、 IE 及 UCE； Au、 ri 和 ro 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 解 : A7.37mA250)(1200 6.012) (1 EB BECCB RR UUI mA89.10.0377mA 60 BC II V22.8 V89.1212 EECCCE RIUU 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 (2) 由 微 變 等 效 電 路 求 Au、 ri 、 ro。 2050100900Sbeo Rrr k9.089.1265120026) (1200 Ebe Ir LbeBi ) 1(/ RrRr k4.47 Lbe L) 1( )(1 Rr RAu 98.0 rbeRB RLEB C+- +-+-RS iU bI cIoUbISE eIRE 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.4 多 級(jí) 放 大 電 路在 多 級(jí) 放 大 電 路 中 ， 每 兩 個(gè) 單 級(jí) 放 大 電 路 之 間的 連 接 稱 為 耦 合 。 常 用 的 耦 合 方 式 有 ： 阻 容 耦 合 、 直 接 耦 合 、 變 壓器 耦 合 等 。 10.4.1 多 級(jí) 放 大 電 路 的 耦 合 方 式 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 1 阻 容 耦 合 阻 容 耦 合 是 各 級(jí) 電 路 之 間 通 過(guò) 耦 合 電 容 和 下 級(jí) 輸入 電 阻 連 接 的 。 特 點(diǎn) ： 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 直 接 耦 合 將 前 級(jí) 的 輸 出 端 直 接 接 后 級(jí) 的 輸 入 端 ?？?用 來(lái) 放 大 緩 慢 變 化 的 信 號(hào) 或 直 流 量 變 化 的 信 號(hào) 。直 接 耦 合 會(huì) 帶 來(lái) 兩 特 殊 的 問(wèn) 題 :一 是 前 后 級(jí) 靜 態(tài) 工 作點(diǎn) 相 互 影 響 ， 使 電 路 的 分 析 設(shè) 計(jì) 和 調(diào) 試 很 復(fù) 雜 ； 二 是零 點(diǎn) 漂 移 問(wèn) 題 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 指 輸 入 信 號(hào) 電 壓 為 零 時(shí) ， 輸 出 電 壓 發(fā) 生 緩 慢 地 、 無(wú) 規(guī) 則 地 變 化 的 現(xiàn) 象 。uo tO 晶 體 管 參 數(shù) 隨 溫 度 變 化 、 電 源 電 壓 波 動(dòng) 、 電 路 元 件 參 數(shù) 的 變 化 。其 中 溫 度 的 影 響 是 最 嚴(yán) 重 的 。 在 多 級(jí) 放 大 電 路 的 各 級(jí)漂 移 （ drift） 中 ， 又 以 第 一 級(jí) 的 漂 移 影 響 最 為 嚴(yán) 重 。因 此 ， 抑 制 漂 移 要 著 重 于 第 一 級(jí) 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.4.2 多 級(jí) 放 大 電 路 的 計(jì) 算1 電 壓 放 大 倍 數(shù) )1(o o2oo3o12oio1io nnu UUUUUUUUUUA unuuu AAAA 321 在 計(jì) 算 每 一 級(jí) 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 時(shí) ， 必 須 考 慮 前 后 級(jí)之 間 的 相 互 影 響 ， 將 后 級(jí) 的 輸 入 電 阻 作 為 前 級(jí) 的 負(fù) 載考 慮 。 nnUUUUUUUU ioi3o32i2o1i1o 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 輸 入 電 阻 i11i1iiii rIUIUr 當(dāng) 第 一 級(jí) 放 大 電 路 為 射 極 輸 出 器 時(shí) ， 在 計(jì) 算 輸 入 電阻 時(shí) 應(yīng) 考 慮 第 二 級(jí) 輸 入 電 阻 對(duì) 第 一 級(jí) 輸 入 電 阻 的 影 響 。 3 輸 出 電 阻 nRE rIUr o0ooo LS 若 用 射 極 輸 出 器 作 為 輸 出 級(jí) 時(shí) ， 由 于 它 的 輸 出 電 阻與 驅(qū) 動(dòng) 它 的 信 號(hào) 源 內(nèi) 阻 有 關(guān) ， 而 在 計(jì) 算 多 級(jí) 放 大 電 路的 輸 出 電 阻 時(shí) 應(yīng) 考 慮 前 一 級(jí) 電 路 輸 出 電 阻 的 影 響 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 例 ： 在 圖 示 的 兩 級(jí) 放 大 電 路 中 ， 已 知 UCC=12V, RB1= 30k， RB2= 15k， RE1= 3k, RE2= 5k, RC1= 3k, RB1= 200k， RL= 20k ， 晶 體 管 1= 2 =50 ， UBE1=UBE2=0.6V, 試 求 :(1) 各 級(jí) 電 路 的 靜 態(tài) 值 ；(2) 各 級(jí) 電 壓 的 放 大 倍 數(shù) 及 總 電 壓 放 大 倍 數(shù) 。(3) 放 大 電 路 的 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 ； 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 V4V21153015B2B2B1 CCB1 RRR UV mA 1.1E1 BE1B1C1 RUVI 解 : A22mA501.11C1B1 II5.4V)( E1C1C1CC1CE RRIUU (1) 兩 級(jí) 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 值 可 分 別 計(jì) 算 。 k4.1 )mA( )mV(26)1()(200 1E1be Ir 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 A25mA550)(1200 0.612) (1 E22B1 BE2CCB2 RR UUI mA 25.1B22E2C2 III V75.5E2E2CCCE2 RIUU k26.1 )mA( )mV(26)1()(200 2E2be Ir 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 求 各 級(jí) 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 和 總 電 壓 放 大 倍 數(shù) k3.101)1(/ L22be2B1i2 RrRr k4/ LE22L RRR1.1074.1 3501beL111 rRAu k33.101/3/ 2iC1L1 rRR1)1( )1( L22be2 L222 Rr RAu 1.10721 uuu AAA 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 3） 電 路 的 輸 入 電 阻 和 輸 出 電 阻 k23.14.1/15/30/ 1beB2B1i rRRr k31C1o Rr 84k5026.13 2 S2be22o Rrr k33/200/ 1o1B2S rRR 式 中 ，。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.5 差 動(dòng) 放 大 電 路 及 功 率 放 大 電 路10.5.1 典 型 差 動(dòng) 放 大 電 路1 差 動(dòng) 放 大 電 路 的 工 作 原 理差 分 放 大 電 路 是 抑 制 零 點(diǎn) 漂 移 最 有 效 的 電 路 結(jié) 構(gòu) 。 電 路 結(jié) 構(gòu) 對(duì) 稱 ， 在 理 想 的 情 況 下 ， 兩 管 的 特 性 及 對(duì)應(yīng) 電 阻 元 件 的 參 數(shù) 值 都 相 等 。雙 端 輸 入 、雙 端 輸 出兩 管 靜 態(tài) 工作 點(diǎn) 相 同 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 1） 零 點(diǎn) 漂 移 的 抑 制uo= VC1 VC2 = 0u o= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0 靜 態(tài) 時(shí) ， ui1 = ui2 = 0當(dāng) 溫 度 升 高 時(shí) I CVC （ 兩 管 變 化 量 相 等 ） 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 輸 出 電 壓 與 信 號(hào) 輸 入 方 式 的 關(guān) 系差 模 信 號(hào) 是 有 用 信 號(hào) 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 3) 比 較 輸 入例 1: ui1 = 10 mV, ui2 = 6 mV u i2 = 8 mV 2 mV 可 分 解 成 : ui1 = 8 mV + 2 mV 這 種 輸 入 常 作 為 比 較 放 大 來(lái) 應(yīng) 用 ， 在 自 動(dòng) 控 制系 統(tǒng) 中 是 常 見(jiàn) 的 。 )(21 i2i1ic uuu )(21 i2i1id uuu idici1 uuu idici2 uuu 令 )( i2i1o uuAu u 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 差 動(dòng) 放 大 電 路 對(duì) 差 模 信 號(hào) 的 放 大（ 1） 靜 態(tài) 分 析 單 管 直 流 通 路由 于 電 路 對(duì) 稱 ， 計(jì) 算 一 個(gè) 管 的 靜 態(tài) 值 即 可 。 02 EEEEBEBB UIRUIR 上 式 中 前 兩 項(xiàng) 較 第 三 項(xiàng) 小 得 多 略 去 ，則 每 管 的 集 電 極 電 流 EEEEC 2RUII 發(fā) 射 極 電 位 VE 0每 管 的 基 極 電 流 EEECB 2 RUII 每 管 的 集 射 極 電 壓 ECEECCCCCCCE 2RRUUIRUU 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 動(dòng) 態(tài) 分 析 由 于 差 模 信 號(hào) 使 兩 管 的 集 電 極 電 流 一 增 一 減 ，其 變 化 量 相 等 ， 通 過(guò) RE 的 電 流 近 于 不 變 ， RE 上 沒(méi)有 差 模 信 號(hào) 壓 降 ， 故 RE 對(duì) 差 模 信 號(hào) 不 起 作 用 ， 可 得出 下 圖 所 示 的 單 管 差 模 信 號(hào) 通 路 。 單 管 差 模 交 流 通 路單 管 差 模 電 壓 放 大 倍 數(shù) beB CbeBb Cbi1o1d1 rRR)rR(i RiuuA 同 理 可 得 d1beB Ci2o2d2 ArR RuuA 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 )( i21id1i2d21i1d2o1oo uuAuAuAuuu 雙 端 輸 出 電 壓 為 雙 端 輸 入 雙 端 輸 出 差 分 電 路 的 差 模 電 壓 放 大 倍 數(shù) 為beB Cd1i2i1 od rR RAuu uA 當(dāng) 在 兩 管 的 集 電 極 之 間 接 入 負(fù) 載 電 阻 時(shí) beB Ld rR RA 式 中 LCL 21/ RRR 兩 輸 入 端 之 間 的 差 模 輸 入 電 阻 為 )(2 beBi rRr 兩 集 電 極 之 間 的 差 模 輸 出 電 阻 為 Co 2Rr 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 3） 共 模 抑 制 比 CdCMRR AAK ) 分貝(lg20(dB) CdCMRR AAK KCMR越 大 ， 說(shuō) 明 差 放 分 辨差 模 信 號(hào) 的 能 力 越 強(qiáng) ， 而 抑 制共 模 信 號(hào) 的 能 力 越 強(qiáng) 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 若 電 路 完 全 對(duì) 稱 ， 理 想 情 況 下 共 模 放 大 倍 數(shù) Ac = 0 輸 出 電 壓 若 電 路 不 完 全 對(duì) 稱 ， 則 Ac 0，實(shí) 際 輸 出 電 壓 即 共 模 信 號(hào) 對(duì) 輸 出 有 影 響 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.5.2 功 率 放 大 電 路 功 率 放 大 電 路 工 作 在 大 信 號(hào) 狀 態(tài) ， 其 主 要 任 務(wù) 是在 信 號(hào) 不 失 真 或 輕 度 失 真 的 前 提 下 ， 提 高 輸 出 功 率 ，以 推 動(dòng) 負(fù) 載 工 作 ， 如 揚(yáng) 聲 器 、 電 動(dòng) 機(jī) 、 繼 電 器 等 。 通常 多 級(jí) 放 大 電 路 的 末 級(jí) 是 功 率 放 大 電 路 。 1 功 率 放 大 電 路 概 述 (1) 對(duì) 功 率 放 大 電 路 的 基 本 要 求電 源 供 給 的 直 流 功 率 率負(fù) 載 得 到 的 交 流 信 號(hào) 功3) 非 線 性 失 真 要 小 。 由 于 三 極 管 工 作 在 大 信 號(hào) 狀 態(tài) 下 ， 通 常 采 用 圖 解 法 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 Ci 0 Q CEu Ci CEu 晶 體 管 在 輸 入 信 號(hào)的 整 個(gè) 周 期 都 導(dǎo) 通 ,靜 態(tài) IC較 大 ， 波 形好 , 管 耗 大 效 率 低 。 Ci 0 Q Ci CEu CEu 晶 體 管 只 在 輸 入 信 號(hào)的 半 個(gè) 周 期 內(nèi) 導(dǎo) 通 ， 靜 態(tài) IC=0， 波 形 嚴(yán) 重失 真 , 管 耗 小 效 率 高 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 Ci 0 Q CEu Ci CEu 晶 體 管 導(dǎo) 通 的 時(shí) 間 大 于半 個(gè) 周 期 ， 靜 態(tài) IC 0，一 般 功 放 常 采 用 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 由 雙 電 源 供 電 的 互 補(bǔ) 對(duì) 稱 功 率 放 大 電 路 又 叫 做 無(wú)輸 出 電 容 的 功 率 放 大 電 路 ， 簡(jiǎn) 稱 OCL電 路 。 LR 1T 2Ti u ou CCU CCU 1Ci C2i T1、 T2的 特 性 一 致 ；一 個(gè) NPN型 、 一 個(gè) PNP型兩 管 均 接 成 射 極 輸 出 器 ；雙 電 源 供 電 。 兩 個(gè) 管 子 均 不 導(dǎo) 通 ， 負(fù) 載 中 沒(méi)有 電 流 ， 電 路 工 作 在 乙 類 狀 態(tài) 。 ui= 0 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 RLui T1T2A uo+ -+- ic1ic2交 流 通 路 uo 在 過(guò) 零 的 一 個(gè) 小 區(qū) 城 內(nèi) 輸 出 波 形 產(chǎn) 生 了 失 真 ， 這種 失 真 稱 為 交 越 失 真 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 交 越 失 真 產(chǎn) 生 的 原 因 由 于 Tl、 T2發(fā) 射 結(jié) 靜 態(tài) 偏 壓 為 零 ， 放 大 電 路 工 作在 乙 類 狀 態(tài) ， 當(dāng) 輸 入 信 號(hào) 小 于 晶 體 管 的 死 區(qū) 電 壓時(shí) ， 兩 個(gè) 晶 體 管 都 截 止 ， 在 這 一 區(qū) 域 內(nèi) 輸 出 電 壓 為零 ， 使 波 形 失 真 。 iu 可 給 Tl、 T2發(fā) 射 結(jié) 加 適 當(dāng) 的 正 向 偏 壓 ， 以 便 產(chǎn) 生一 個(gè) 不 大 的 靜 態(tài) 偏 流 ， 使 Tl、 T2導(dǎo) 通 時(shí) 間 稍 微 超 過(guò)半 個(gè) 周 期 ， 即 工 作 于 甲 乙 類 狀 態(tài) ?？?服 交 越 失 真 的 措 施 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 克 服 交 越 失 真 的 甲 乙 類 OCL功 率 放 大 電 路 R2 和 VD1、 VD2 上 的 壓 降 使 兩 管 獲得 合 適 的 偏 壓 ， 工作 在 甲 乙 類 狀 態(tài) 。 靜 態(tài) 時(shí) 晶 體 管 T1、 T2雖 然 都 已 基 本 導(dǎo) 通 ， 但因 它 們 對(duì) 稱 ， EV為 零 ， 負(fù) 載 中 仍 無(wú) 電流 流 過(guò) 。 仍 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 無(wú) 輸 出 變 壓 器 （ OTL） 功 率 放 大 電 路 采 用 單 電 源 供 電 ， 用 一 個(gè) 大 容 量 的 電 容 器 代 替OCL電 路 中 的 負(fù) 電 源 、 組 成 無(wú) 輸 出 變 壓 器 的 功 率 放大 電 路 ， 簡(jiǎn) 稱 OTL電 路 。 甲 乙 類 OTL功 率 放 大 電 路 ui= 0 2 CCE UV 2 CCC Uu 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 若 輸 出 電 容 足 夠 大 ， 其 上 電 壓 基 本 保 持 不 變 ，則 負(fù) 載 上 得 到 的 交 流 信 號(hào) 正 負(fù) 半 周 對(duì) 稱 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 集 成 功 放 D2002接 成特 點(diǎn) : 工 作 可 靠 、使 用 方 便 。 只需 在 器 件 外 部適 當(dāng) 連 線 ， 即可 向 負(fù) 載 提 供一 定 的 功 率 。 音 頻 功 率 放 大 電 路 消 振 ， 防 止高 頻 自 激 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 場(chǎng) 效 應(yīng) 晶 體 管 是 利 用 電 場(chǎng) 效 應(yīng) 來(lái) 控 制 電 流 的 一 種半 導(dǎo) 體 器 件 ， 即 是 。 它 的 輸 出 電 流 決定 于 輸 入 電 壓 的 大 小 ， 基 本 上 不 需 要 信 號(hào) 源 提 供 電流 ， 所 以 它 的 輸 入 電 阻 高 ， 且 溫 度 穩(wěn) 定 性 好 。按 結(jié) 構(gòu) 不 同 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 有 兩 種 :本 節(jié) 僅 介 紹 絕 緣 柵 型 場(chǎng) 效 應(yīng) 管按 工 作 狀 態(tài) 可 分 為 ：每 類 又 有 和 之 分 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 10.6.1 絕 緣 柵 場(chǎng) 效 應(yīng) 管1. 增 強(qiáng) 型 MOS管 高 摻 雜 N區(qū) 由 于 柵 極 是 絕 緣 的 ， 柵 極 電 流 幾 乎 為 零 ， 輸 入電 阻 很 高 ， 最 高 可 達(dá) 1014 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 當(dāng) 柵 源 電 壓 UG S = 0 時(shí) ， 不 管 漏 極 和 源 極 之 間 所 加電 壓 的 極 性 如 何 ， 漏 極 電 流 近 似 為 零 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出轉(zhuǎn) 移 特 性 曲 線 輸 出 特 性 曲 線 N溝 道 增 強(qiáng) 型 MOS管 的 轉(zhuǎn) 移 特 性 解 析 式 為2GS(th)GSD UUKI 在 使 用 該 式 時(shí) 還 應(yīng) 注 意 ， 其 中 的 GSU GS(th)U0D I 必 須 大 于否 則 。 ， 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 DSGSDm UUIg 從 轉(zhuǎn) 移 特 性 曲 線 上 看 ， 跨 導(dǎo) 是 工 作 點(diǎn) 處 的 斜 率 ， 即 DSGSDm UdUdIg 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 耗 盡 型 MOS管 SiO2絕 緣 層 中 摻 有 正 離 子予 埋 了 N型 導(dǎo) 電 溝 道 由 于 耗 盡 型 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 預(yù)埋 了 導(dǎo) 電 溝 道 ， 所 以 在UG S= 0時(shí) ， 若 漏 源 之 間加 上 一 定 的 電 壓 UDS， 也會(huì) 有 漏 極 電 流 I D 產(chǎn) 生 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 當(dāng) UG S達(dá) 到 一 定 負(fù) 值 時(shí) ， N型 導(dǎo) 電 溝 道 消 失 ，ID= 0， 稱 為 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 處 于 夾 斷 狀 態(tài) （ 即 截 止 ） 。這 時(shí) 的 UG S稱 為 夾 斷 電 壓 ， 用 UG S(off） 表 示 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 N溝 道 耗 盡 型 MOS管 的 轉(zhuǎn) 移 特 性 解 析 式 為2GS(off)GSDSSD )1( UUII 0GSGS(off) UU在 該 式 中 。 轉(zhuǎn) 移 特 性 曲 線 輸 出 特 性 曲 線 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 MOS管 的 符 號(hào) 耗 盡 型G SD G SD增 強(qiáng) 型N溝 道 P溝 道 G SDG SDN溝 道 P溝 道 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 由 于 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 具 有 很 高 的 輸 入 電 阻 ， 適 用 于 對(duì) 高 內(nèi)阻 信 號(hào) 源 的 放 大 ， 通 常 用 在 多 級(jí) 放 大 電 路 的 輸 入 級(jí) 。 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 1 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 偏 置 及 其 電 路 的 靜 態(tài) 分 析（ 1） 自 給 偏 壓適 用 于 結(jié) 型 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 或 耗 盡 型 MOS管 組 成 的 電 路 。 0GS U DI因 為 這 兩 種 管 子 在 時(shí) ， 也 不 為 零 。 2GS(off)GSDSSD )1( UUII )( DSDDDDS RRIUU 當(dāng) 求 得 的 Q點(diǎn) 值 滿 足 ： GS(off)GSDS UUU 時(shí) ， 管 子 才 工 作 于 放 大 區(qū) 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 這 種 偏 置 方 式 既 適 用 于 增 強(qiáng) 型 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 ， 也 適 用 于耗 盡 型 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 。 2GS(th)GSD UUKI SD2GG1 G2DDGS RIRR RUU )( DSDDDDS RRIUU 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 2 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 微 變 等 效 電 路 由 場(chǎng) 效 應(yīng) 晶 體 管 的 轉(zhuǎn) 移 特 性 和 輸 出 特 性 可 知 ， 場(chǎng) 效應(yīng) 晶 體 管 是 一 個(gè) 非 線 性 元 件 ， 在 輸 入 小 信 號(hào) 時(shí) ， 可 以用 一 個(gè) 線 性 電 路 即 微 變 等 效 電 路 來(lái) 等 效 它 。 輸 入 回 路 ： 由 于 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 輸 入 電 阻 極 高 ， 柵 極 電 流 幾 乎 為 零 ，將 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 的 輸 入 回 路 等 效 成 開(kāi) 路 。 gsmd ugi 輸 出 回 路 ： 當(dāng) 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 工 作 在 放 大 區(qū) 時(shí) ， ， 即 漏 極 電 流 的gsmug 等 效 。 時(shí) 變 量 可 用 受 控 源 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 3 場(chǎng) 效 應(yīng) 管 放 大 電 路 的 動(dòng) 態(tài) 分 析（ 1） 共 源 極 放 大 電 路其 結(jié) 構(gòu) 與 共 射 極 放 大 電 路 類 似 ，其 微 變 等 效 電 路 如 下 。 gsi UU LgsmLdo RUgRIU 式 中 ， LDL /RRR 。 Lmio RgUUA u )/( G 2G 1Gi RRRr DO Rr 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 or 2GS2GS(off)GSDSSD )41(4)1( UUUII DSDG2G1 G2DDGS 42 IRIRR RUU 求 得 ： mA1 D1 I V2GS1 U mA25.22D I V7GS2 U 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 mS 1mS44122 GS(off)DSSDm U IIg 24/41Lm RgAu 5.1M / G G2G1Gi R RRRr 4kDo Rr （ 2） 場(chǎng) 效 應(yīng) 晶 體 管 的 跨 導(dǎo) 為電 壓 放 大 倍 數(shù) 為輸 入 、 輸 出 電 阻 為 微 變 等 效 電路 下 一 頁(yè) 返 回上 一 頁(yè) 退 出 （ 2） 共 漏 極 放 大 電 路 共 漏 極 放 大 電 路 又 稱 為