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(共31张PPT)
项目2 认识各种类型放大电路
任务2.1 认识基本放大电路
任务2.2 认识共集电极放大电路
任务2.3 初识功率放大器和差放电路
任务2.4 认识放大电路的负反馈
项目导入
实际生活中，经常会把一些微弱的信号放大到便于测量和利用的程度，这就要用到放大电路。放大电路亦称为放大器，它是使用最为广泛的电子电路之一，也是构成其他电子电路的基础单元电路。
项目导入
放大电路的类型多种多样，按器件分可分为电子管放大电路、晶体管分立元件放大电路、集成放大电路；按输入信号又可分为直流放大电路和交流放大电路；按耦合方式分，可分为电容耦合放大电路、变压器耦合放大电路、直接耦合放大电路及光耦合放大电路等；按信号频率分，放大电路可分为高频放大电路、中频放大电路和低频放大电路；按输出分，放大电路又可分为电压放大器、电流放大器和功率放大器；按通频带分，可分有宽带放大电路和窄带放大电路；按电路形式分，可分有单管放大电路、推挽放大电路、差分放大电路等；如果按工作点分，还可分为甲类放大电路、乙类放大电路、甲乙类放大电路等。
项目导入
基本放大电路是构成各种复杂放大电路和线性集成电路的基本单元，无论是日常使用的收音机、电视机、精密的测量仪器还是复杂的自动控制系统，其中都有各种各样的放大电路。
在这些电子设备中，常常需要将天线接收到的或是从传感器得到的微弱电信号加以放大，以便推动喇叭或测量装置的执行机构工作。因此，“放大”是模拟电子电路讨论的重点，放大电路的基础就是能量转换。
掌握放大电路的基本构成及特点，理解基本放大电路静态工作点的设置目的及其求解方法；熟悉非线性失真的概念；初步掌握运用微变等效电路法求解电路的电压放大倍数、电路的输入电阻和输出电阻；了解多级放大电路的常用耦合方式。技术能力上要求掌握示波器、信号发生器、电子毫伏表等常用电子仪器的使用方法；具有对共射放大电路进行静态工作点调试的能力；掌握基本放大电路安装、
调试的工艺技能。
学习目标
任务2.2 认识共集电极放大电路
提出问题
共集电极放大电路的组成特点是什么？共集电极放大电路的静态分析、动态分析；共集电极放大电路的特点有哪些？共集电极放大电路通常应用在哪些场合？
2. 2.1电路的组成
知识准备
T
RB
RE
uo
ui
＋UCC
C1
+
RL
C2
+
观察左图，可见共集电极放大电路的特点是：晶体管的集电极直接与直流电源UCC相接，负载接在发射极电阻两端。显然，电路的输入极仍为基极，输出极却是发射极。
直
流
通
道
T
RB
RE
＋UCC
IB
IC
IE
UBE
2.2.2 静态工作点
2.2.3 动态分析
显然，集电极为输入、输出回路共同的交流“地”端，因此称之为共集电极放大电路。
T
RB
RE
uo
ui
交流情况下UCC=0，相当于“地”电位
C1
+
RB
C2
+
RB相当于接在基极与“地”之间
耦合电容C1、C2相当于短路
微变等效电路
βib
ib
RL
RB
rbe
RE
ui
uo
求电路的电压放大倍数Au
通常(1+β)RL'>>rbe，故式中分子小于约等于分母，即共集电极放大电路的Au小于和约等于1。
因Au为正值，说明ui与uo相位相同；又因ui≈uo，说明电路中的电压并没有被放大。但是，电路中ie=(1+β)ib，说明电路仍有电流放大和功率放大作用。此外， uo是由射极输出的，因之共集电极放大电路又称为“射极输出器”。
求电路的输入电阻ri
求电路的输出电阻ro
射极输出器的ri较大，通常可达几十千欧至几百千欧。
显然，射极输出器的ro较小，仅为几十欧至几百欧。
射极输出器的用途
①电压放大倍数小于1约等于1，即uo跟随ui变化。
②输入电阻较高。
③输出电阻较低。
射极跟随器具有较高的输入电阻和较低的输出电阻，这是射极跟随器最突出的优点。射极跟随器常用于多级放大器的第一级或最末级，也可用于中间隔离级。用作输入级时，其高输入电阻可以减轻信号源的负担，提高放大器的输入电压。用作输出级时，其低输出电阻可以减小负载变化对输出电压的影响，并易于与低阻负载相匹配，向负载传送尽可能大的功率。
2.2.4 电路特点和应用实例
射极输出器与共发射极放大器相比，有何特点？
射极输出器的发射极电阻RE能否像共发射极放大器一样并联一个旁路电容CE来提高电路的电压放大倍数？为什么？
思考与问题
射极输出器的电压放大倍数等于和略小于1，是否说明该组态放大电路没有放大能力？
任务2.3 初识功率放大器和差放电路
提出问题
你了解功率放大器与普通电压放大器有何不同吗？按照工作状态的不同，功率放大器是如何分类的？你了解功率放大器的特点和技术要求吗？什么是交越失真？什么是零点漂移？什么是差模信号？什么是共模信号？差模信号和共模信号有何不同？你了解差动放大电路如何具有抑制零点漂移的能力吗？电极放大电路通常应用在哪些场合？
2.3.1 认识功率放大器
扩音系统
功率放大
电压放大
信号提取
被放大后的模拟信号在推动实际负载时需要较大的功率，能完成此任务的器件就是功率放大器 。
例
执行机构
何谓功率放大器？
功率放大器的作用：
用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。
知识准备
1. 按功放工作状态分类
功率放大器按工作状态一般可分为：
①甲类放大器：这种功放的工作原理是输出器件晶体管始
终工作在传输特性曲线的线性部分，在输入信号的整个周
期内输出器件始终有电流连续流动，这种功放失真小，但
效率低，约为50%，功率损耗大，一般应用在家庭的高档
机较多。
②乙类放大器：两只晶体管交替工作，每只晶体管在信号
的半个周期内导通，另半个周期内截止。该类功放效率较
高，约为78%，但缺点是容易产生交越失真。
③甲乙类放大器：兼有甲类放大器音质好和乙类放大器效
率高的优点，被广泛应用于家庭、专业、汽车音响系统中。
2. 按功放的功能分类
①前级功放：主要作用是对信号源传输过来的节目信号进
行必要的处理和电压放大后，再输出到后级放大器。
②后级功放：对前级放大器送出的信号进行不失真放大，
以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外，还设计有
各种保护电路，如短路保护、过压保护、过热保护、过流
保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场
合采用。
③合并式放大器：将前级放大器和后级放大器合并为一台
功放，兼有前二者的功能，通常所说的放大器都是合并式
的，应用范围较广。
目前功放的发展趋势倾向于采用无输出变压器的OTL功率
放大电路和无输出电容的OCL功率放大电路。
2.3.2 功率放大器的特点及技术要求
功率放大器的特点
①由于功放电路的主要任务是向负载提供一定的功率，因而
输出电压和电流的幅度足够大；
②由于要求输出信号幅度大，通常使三极管工作在极限应用
状态，即三极管工作在接近饱和区与截止区的工作状态，因
此输出信号存在一定程度的失真。
③功率放大电路在输出功率的同时，三极管消耗的能量也较
大，因此三极管的管耗和散热问题不能忽视。
④功率放大电路工作在大信号运用状态，因此只能采用图解
法进行估算。
对功率放大器的主要技术要求
（1）效率尽可能高
（2）具有足够大的输出功率
（3）非线性失真尽可能小
（4）散热条件要好
功放通常工作在大信号情况下，所以输出功率和功耗都较大，
效率问题突显。我们期望在允许的失真范围内尽量减小损耗。
为获得最大的功率输出，要求功放管工作在接近“极限运用”状
态。选用时应考虑管子的三个极限参数ICM、PCM和U(BR)CEO。
处于大信号工况下的管子不可避免地存在非线性失真。但应考
虑在获得尽可能大的功率输出下将失真限制在允许范围内。
功放管工作在“极限运用”状态，因而造成相当大的结温和管壳
温升。散热问题应充分重视，应采取措施使功放管有效地散热。
2.3.3 功放电路的交越失真
图示为乙类功率放大电路
ui/V
ωt
0
0.6
-0.6
u0/V
ωt
0
0.6
-0.6
过零处的交越失真
电路中两个管子在信号周期内
交替工作，各自产生半个周期的
信号波形。
由于两管工作时存在死区
与一般电压放大器相比，功放电路在性能要求上有什么不同点？
何谓“交越失真”？哪种电路存在“交越失真”？如何克服“交越失真”？
能说出甲类、乙类和甲乙类三种功放电路的特点吗？
思考与问题
2.3.4 抑制零漂的放大电路
直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，由于温度的变化、电源电压的波动以及元器件老化等原因，使放大电路的工作点发生变化，这个不为零的、无规则的、持续缓慢变化量会被直接耦合的放大电路逐级加以放大并传送到输出端，使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动，这种现象称为零点漂移，简称零漂或温漂。
uO
t
0
零漂有时会把有用信号淹没
1. 零点飘移
2. 差动放大电路
为了抑制“零漂”，必须采用相应措施，其中最有效的措施就是采用差动放大电路。
差动放大电路的组成
差动放大电路由两个对称的共射基本放大电路组成。其中VT1、VT2是两个特性完全相同的晶体管，两管基极信号电压ui1、ui2大小相等、相位相反。
差模信号
差动放大电路这种双端输入方式
称为差模输入方式，所加信号称为
差模信号，差模信号是放大电路中
需要传输和放大的有用信号，用uid
表示，数值上等于两管输入信号的
差值：
uid=ui1－ ui2
两个输入端信号之间的差值实际上就是加在多级放大电路输入级的信号电压，信号电压的差值只要不为零时才能进行放大和传输。显然，差动放大电路放大的是两个输入端信号的差值，所以又称为差分放大电路。
共模信号
温度变化、电源电压波动等
引起的零漂电压，折合到放大
电路输入端，相当于在放大电
路输入端加了“共模信号”，外界电磁干扰对放大电路的影响也相当于在输入端加上了“共模信号”。可见，所谓的共模信号对放大电路是一种干扰信号。因此，放大电路对共模信号不仅不应放大，反而应当具有较强的抑制能力。
温度发生变化时，差动放大电路输入端相当于加了一个共模信号，此时两管对共模信号产生的电流，其变化规律相同，两管集电极电压漂移量也完全相同，从而使双端输出电压始终为零。也就是说，依靠差动放大电路的完全对称性，使两管的零漂在输出端相抵消。因此，零点漂移被抑制。
2.6 放大电路中的负反馈
2. 6.1反馈的基本概念
从放大电路输出回路中取出部分或全部的输出信号，
通过适当的途径回送到输入端，对输入信号进行调控的
过程称为反馈。
基本放大电路A
取样
Xid
比较
Xo
Xi
反馈电路F
XF
基本放大电路的输入信号(净输入信号)
放大电路输出信号
反馈信号
含反馈的放大电路输入信号
负反馈放大电路的方框图
任务2.4 认识放大电路的负反馈
提出问题
你了解反馈、正反馈和负反馈的概念吗？通常正反馈和负反馈的应用场合有何不同？判断放大电路的反馈类型你知道如何掌握吗？负反馈对放大电路的性能有何影响？
知识准备
反馈不仅是改善放大电路性能的重要手段，也是电子技术和自动控制原理中的一个基本概念。通过反馈技术可以改善放大电路的工作性能，以达到预定的指标。凡在精度、稳定性等方面要求比较高的放大电路中，大多存在某种形式的反馈。
2.4.1 反馈的基本概念
反馈分有正反馈和负反馈两种形式：能使净输入信号增强的反馈称为正反馈；使净输入信号削弱的反馈称为负反馈。
放大电路中普遍采用的形式是负反馈。
所谓“反馈”，就是通过一定的电路形式，把放大电路输出信号的一部分或全部按一定的方式回送到放大电路的输入端，并影响放大电路的输入信号。
根据反馈网络与基本放大电路在输出、输入端连接方式的不同，负反馈放大电路的反馈形式可分为四种类型：
电压串联负反馈；
电压并联负反馈；
电流串联负反馈；
电流并联负反馈。
2.4.2 负反馈的基本类型及其判别
判断反馈类型的方法：凡反馈信号取自输出电压信号的称
电压反馈；凡反馈信号取自输出电流信号的称电流反馈。凡
反馈信号在输入端与输入信号、净输入信号以电压求和形式的为串联反馈，凡反馈信号在输入端与输入信号、净输入信号以电流求和形式的为并联反馈。
反馈形式判断举例
ui
电压反馈
电压串联负反馈
uo
RL
F
A
串联反馈
ui
电压反馈
电压并联负反馈
uo
RL
F
A
并联反馈
ui
电流反馈
电流串联负反馈
io
串联反馈
RL
F
A
ui
电流反馈
电流并联负反馈
并联反馈
RL
F
A
io
2.4.3 负反馈对放大电路性能的影响
放大电路引入负反馈，一般都会造成电压放大倍数Au的下
降，反馈电压IeRe越大，电压放大倍数下降越多。虽然负反馈
引起Au的下降，但换来的却是放大电路稳定性的提高。对放
大电路来讲，提高稳定性至关重要。
采用负反馈提高放大电路的稳定性，从本质上讲，是利用失真的波形来改善波形的失真。实际上并不能使波形失真完全消除。
引入负反馈，可扩展放大电路的通频带；若电路在深度负
反馈条件下且反馈网络为纯电阻性，又可减小放大电路的非
线性失真；负反馈还可抑制反馈环内的噪声和干扰。
注意：并联负反馈减小输入电阻；串联负反馈提高输入电
阻；电压负反馈减小输出电阻，稳定输出电压；电流负反馈增大输出电阻，稳定输出电流。实际应用中，应根据用途的不同合理选择适当的反馈形式。
放大电路输入信号本身就是一个已产生了失真的信号，引入负反馈后能否使失真消除？
上述问题希望课后认真归纳总结
放大电路一般采用的反馈形式是什么？如何判断放大电路中的各种反馈类型？
什么叫反馈？正反馈和负反馈对电路的影响
有何不同？ ？
思考与问题
放大电路引入负反馈后，对电路的工作性能带来什么改善？

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