电子技术电路(模拟部分)康华光版课件 第八章
合集下载
模电 第八章2(第五版)——康华光
K C T2 R L T1 K C RL vo +VCC
Re3
iC1
T3 T1 vi D1 D2 Rc3 K C RL T2 vo
vo
iC2
iL
Vi正半周 Vi负半周
在信号v 的负半周， 导通、 截止， 回路由V 供电， 在信号 i的负半周，vc3 ↑ ，T1导通、T2截止，T1回路由 CC供电， 这与甲乙类T 工作时的情况一样。 这与甲乙类 1工作时的情况一样。 若设V 最大可达到V 若设 ces≈0，则vom最大可达到 CC / 2。 ， 。
vi +VCC R1 D1 D2 R2 T T1
RL
vo
2 中任一开路时， （3）当D1、D2、R2中任一开路时，T1、T2均进入导通 ） R3 状态而非微导通， 状态而非微导通，VCEQ=VCC－Vo=VCC，其理论计 算的静态功耗为： -VCC 算的静态功耗为： V − Vo − VBE PC = I C ⋅ VCEQ = βI BVCEQ = β ⋅ CC ⋅ VCEQ = 2325mW >> PCM R1 所以T 管将被烧毁。 所以 1、T2管将被烧毁。
静态时，电容C上电压为 上电压为V ②静态时，电容 上电压为 CC / 2。注意：这一点也非常重要！ 。注意：这一点也非常重要！ 在信号工作时， 的最大端电压均为V 在信号工作时，T1 、T2管c-e的最大端电压均为 CC / 2。 的最大端电压均为 。
+VCCU
D
（2）动态工作原理 动态工作原理 在信号v 的正半周， 在信号 i的正半周，vc3↓，T1截止、T2导 ， 截止、 切断， 回路由电容C供电 供电， 通，VCC被T1切断，T2回路由电容一样；
(2) PCM ≥ 0.2 Pom= 0.2 × 7.03=1.4W ICM ≥ Vom / RL= 15/16 ≈ 0.94A / V(BR)CEO ≥2 (Vcc /2 )=32V )
Re3
iC1
T3 T1 vi D1 D2 Rc3 K C RL T2 vo
vo
iC2
iL
Vi正半周 Vi负半周
在信号v 的负半周， 导通、 截止， 回路由V 供电， 在信号 i的负半周，vc3 ↑ ，T1导通、T2截止，T1回路由 CC供电， 这与甲乙类T 工作时的情况一样。 这与甲乙类 1工作时的情况一样。 若设V 最大可达到V 若设 ces≈0，则vom最大可达到 CC / 2。 ， 。
vi +VCC R1 D1 D2 R2 T T1
RL
vo
2 中任一开路时， （3）当D1、D2、R2中任一开路时，T1、T2均进入导通 ） R3 状态而非微导通， 状态而非微导通，VCEQ=VCC－Vo=VCC，其理论计 算的静态功耗为： -VCC 算的静态功耗为： V − Vo − VBE PC = I C ⋅ VCEQ = βI BVCEQ = β ⋅ CC ⋅ VCEQ = 2325mW >> PCM R1 所以T 管将被烧毁。 所以 1、T2管将被烧毁。
静态时，电容C上电压为 上电压为V ②静态时，电容 上电压为 CC / 2。注意：这一点也非常重要！ 。注意：这一点也非常重要！ 在信号工作时， 的最大端电压均为V 在信号工作时，T1 、T2管c-e的最大端电压均为 CC / 2。 的最大端电压均为 。
+VCCU
D
（2）动态工作原理 动态工作原理 在信号v 的正半周， 在信号 i的正半周，vc3↓，T1截止、T2导 ， 截止、 切断， 回路由电容C供电 供电， 通，VCC被T1切断，T2回路由电容一样；
(2) PCM ≥ 0.2 Pom= 0.2 × 7.03=1.4W ICM ≥ Vom / RL= 15/16 ≈ 0.94A / V(BR)CEO ≥2 (Vcc /2 )=32V )
电子技术基础康华光版(ppt)
1
X
X
高阻
0
1
0
数据输出
0
0
X
数据输入
0
1
1
高阻
1. RAM存储单元
• 静态SRAM(Static RAM)
Xi (行 选 择 线 )
来自列地址译码 器的输出
位 线
B
T3
T5 T1
VDD VGG
T4
T6 T2
存储 单元
位 线 B
数 据D 线
T7
T8
数
Yj (列 选 择 线 )
列存储单元公用的门
据 D线
按写入情况划分
三极管ROM
MOS管ROM
固定ROM
PROM
可编程ROM EPROM
E2PROM
7.1.1 ROM的定义与基本 结构
入地 址 输
器地 址 译 码
控制信号输 入
存储矩阵
输出控制电路
数据输出
1）ROM（二极管PROM）结构示M意=图44
+5V
R
R
R
R
Y0
A1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A1
Y1
A0
A0
Y2
2 线 -4 线
Q1 Q0
A1 A0
写地
丛发控
址寄
制逻辑
存器
数据选择器
地址译码
输
存储阵列
出 放
大
读写控制
输入驱动
CE
逻辑
WE
输入
寄存器
I /O
OE
ADV=0:普通模式读写
WE =0:写操作 WE =1:读操作
普通模式读写模式:在每个时钟有效沿锁存输入信号,在一 个时钟周期内,由内部电路完成数据的读(写)操作。
电子技术基础第五版模拟部分通用课件康华光
爆米花噪声
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
由材料缺陷或晶体缺陷引起的噪声。
噪声的抑制方法
增加信号幅度
通过增加信号幅度，降低相对噪声影 响。
滤波
通过使用滤波器滤除特定频率范围的 噪声。
接地
良好的接地可以减少电磁干扰和地线 噪声。
屏蔽
使用屏蔽材料隔离电路和电子设备， 减少外部噪声的影响。
失真的产生与抑制方法
非线性失真
由于电路元件的非线性特性引起的失真，如放大器的增益饱和。
解调技术
解调是将加载在高频载波信号上的低 频信号分离出来的过程。解调技术包 括鉴频、鉴相和鉴幅。
信号的滤波技术
滤波器类型
滤波器根据其频率响应特性可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器。
滤波器设计
滤波器的设计需要考虑其传递函数、阻抗比、衰减特性、群时延特性等参数， 以达到所需的信号处理效果。
03
模拟集成电路基础
模拟集成电路的基本概念
模拟集成电路
由模拟元件构成的电路，用于处理连续变化的模拟信号。
模拟信号
表示物理量连续变化的信号，如声音、温度、压力等。
模拟集成电路的特点
具有高精度、低噪声、低失真等特点，广泛应用于信号处理、通信 、测量等领域。
模拟集成电路的工艺技术
半导体工艺
基于半导体材料（如硅、 锗）的制造工艺，包括外 延、氧化、扩散、光刻、 刻蚀等。
集成电路的分类
按工艺技术可分为薄膜集 成电路和厚膜集成电路。
集成电路的封装
将芯片与外部电路连接起 来的封装形式，包括直插 式封装、表面贴装等。
模拟集成电路的设计流程
元器件选择
选择合适的元件， 包括电阻、电容、 电感等。
版图绘制
将电路设计转化为 版图，为制造提供 依据。
康华光《电子技术基础-模拟部分》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）..
目 录第1章 绪 论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 运算放大器2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 二极管及其基本电路3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 双极结型三极管及放大电路基础4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 场效应管放大电路5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 模拟集成电路6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 反馈放大电路7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 功率放大电路8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 信号处理与信号产生电路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 直流稳压电源10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 电子电路的计算机辅助分析与设计第1章 绪 论1.1 复习笔记一、电子系统与信号电子系统指若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。
信号是信息的载体，按照时间和幅值的连续性及离散性可把信号分成4类：①时间连续、数值连续信号，即模拟信号；②时间离散、数值连续信号；③时间连续、数值离散信号；④时间离散、数值离散信号，即数字信号。
二、信号的频谱任意满足狄利克雷条件的周期函数都可展开成傅里叶级数(含有直流分量、基波、高次谐波)，从这种周期函数中可以取出所需要的频率信号，过滤掉不需要的频率信号，也可以过滤掉某些频率信号，保留其它频率信号。
幅度频谱：各频率分量的振幅随频率变化的分布。
相位频谱：各频率分量的相位随频率变化的分布。
三、放大电路模型信号放大电路是最基本的模拟信号处理电路，所谓放大作用，其放大的对象是变化量，本质是实现信号的能量控制。
放大电路有以下4种类型：1．电压放大电路电路的电压增益为考虑信号源内阻的电压增益为2．电流放大电路电路的电流增益为考虑信号源内阻的电压增益为3．互阻放大电路电路的互阻增益为4．互导放大电路电路的互导增益为四、放大电路的主要性能指标1输入电阻：输入电压与输入电流的比值，即对输入为电压信号的放大电路，R i越大越好；对输入为电流信号的放大电路，R i越小越好。
模拟电路康华光的牛逼教程（精品）
8.1 功率放大电路的一般问题
也可以用正弦信号整个周期 内三极管的导通角θ来表示以上 三种工作状态：
甲类
甲类： θ=360° 甲乙类：180°<θ<360°
甲乙类
乙类： θ=180°
乙类
2011/11/7
上海电力学院 电子技术教研室
8
《模拟电子技术》第8章 功率放大电路
8.2 射极输出器------甲类放大的实例
2. 动态工作情况
有信号时在零点附近，仍能得到线性放大，克服了交越失真。
为提高工作效率，电路工作于接近乙类的甲乙类状态，因此
其计算与乙类放大相同。
2011/11/7
上海电力学院 电子技术教研室
21
《模拟电子技术》第8章 功率放大电路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
3. 另一种甲乙类放大电路
VCE4
π
0 (VCC
vo )
vo RL
d(ω t)
1
2π
π 0
(VCC
Voms
i
nt
)
Voms i nt
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
s i nt
V2 om
s i n2t )
d(
t)
0
RL
RL
1 (VCCVom Vom2 )
RL π
4
两管管耗
PT
= PT1 PT2
2 (VCCVom Vom2 )
最大不失真输出功率Pomax
Pomax
=
(VCC
VCES )2 2 RL
(VCC VCES )2 2RL
忽略VCES时,
也可以用正弦信号整个周期 内三极管的导通角θ来表示以上 三种工作状态：
甲类
甲类： θ=360° 甲乙类：180°<θ<360°
甲乙类
乙类： θ=180°
乙类
2011/11/7
上海电力学院 电子技术教研室
8
《模拟电子技术》第8章 功率放大电路
8.2 射极输出器------甲类放大的实例
2. 动态工作情况
有信号时在零点附近，仍能得到线性放大，克服了交越失真。
为提高工作效率，电路工作于接近乙类的甲乙类状态，因此
其计算与乙类放大相同。
2011/11/7
上海电力学院 电子技术教研室
21
《模拟电子技术》第8章 功率放大电路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
3. 另一种甲乙类放大电路
VCE4
π
0 (VCC
vo )
vo RL
d(ω t)
1
2π
π 0
(VCC
Voms
i
nt
)
Voms i nt
RL
d(
t)
1 2π
π
(VCCVom
s i nt
V2 om
s i n2t )
d(
t)
0
RL
RL
1 (VCCVom Vom2 )
RL π
4
两管管耗
PT
= PT1 PT2
2 (VCCVom Vom2 )
最大不失真输出功率Pomax
Pomax
=
(VCC
VCES )2 2 RL
(VCC VCES )2 2RL
忽略VCES时,
第8章康华光 模电课件
+
R'
vO VT
vO
Is e
vD VT 时
vI R
vI vO VT ln RIs
对数电路改进
基本对数电路缺点：
运算精度受温度影响大
小信号时exp(vD/vT)与1差不多大，所以误差很大 二极管在电流较大时伏安特性与PN结伏安特性差别较大， 所以运算只在较小的电流范围内误差较小。
→ I4 → I
-
Rf2 A1
+
+
Vo
Vi1 Vi 2 Vo1 Rf 1( ) R1 R 2
Vo1 Vi 3 Vo 2 Rf 2 ( ) R 4 R5
i3 5
Vf 1 Vi1 Vi 2 V Vo R R 4 R1 R 2 R
R2 + R4 R 2 // R 4 Vo = (1 + )Vi R1 R3
↑ Vo
Ii If V _ V 0
Vi
Ii →
↓
If
R2
R3 ↑
R4
I3 I4
8.1.2
同相比例电路
1. 基本电路 电压串联负反馈 输入端虚短、虚断
R' Vi Rf
Vo
V _ V Vi
R1 Vi Vo Rf R1 Rf Vo (1 )Vi R1
Rf
←
R1
Rp Ra // Rb // Rc // R ' Rn R1 // Rf
Vi1 Vi 2 Vi 3 如果 Rp Rn 则：Vo Rf ( ) Ra Rb Rc
8.1.2
单运放和差电路
Vi3=Vi4=0 时：
模电教学课件,康华光,第
● a. 直观展示：通过动画、视频等方式，直观展示电路原理和现象 ● b. 互动性强：学生可以通过操作课件进行模拟实验，提高学习兴趣 ● c. 节省时间：减少教师板书时间，提高教学效率 ● d. 资源共享：便于教师和学生共享课件，提高教学资源利用率
缺点： a. 技术要求高：制作高质量的课件需要较高的技术水平 b. 依赖网络：课件需要网络支持，网络不稳定会影响教学 效果 c. 缺乏互动：学生与教师之间的互动可能会减少 d. 学习效果因人而异：不同学生可能对课件的接受程度不同，学习 效果因人而异
汇报人：
他的教材注重理论与实践相结合，深受学生欢迎
他的教材内容丰富，涵盖了模电领域的基础知识和前沿技术，有助于学生全面掌握 模电知识
内容全面：涵盖了模电领域的基础知识和 前沿技术
讲解深入：深入浅出，易于理解
实例丰富：提供了大量的实例和案例分析
互动性强：设计了丰富的互动环节，提高 学生的学习兴趣和参与度
更新及时：紧跟行业发展，不断更新内容， 保持课件的时效性
,
汇报人：
01
02Biblioteka 030405
06
模电教学课件是一种用于教授 模拟电子技术的教学工具
课件内容主要包括模拟电子技 术的基本概念、原理、应用等
课件形式多样，包括PPT、视 频、动画、实验等
课件旨在帮助学生更好地理解 和掌握模拟电子技术，提高学 习效果
19世纪末，电子技术开始应用于教学领域
20世纪初，电子技术在教学中的应用逐渐普 及
评价高：受到广大师生和业界专家的高度 评价和认可
基础知识：介绍 模电的基本概念、 原理和公式
实例分析：通过具 体的电路实例，讲 解模电的应用和设 计
实验操作：介绍 模电实验的操作 步骤和注意事项
缺点： a. 技术要求高：制作高质量的课件需要较高的技术水平 b. 依赖网络：课件需要网络支持，网络不稳定会影响教学 效果 c. 缺乏互动：学生与教师之间的互动可能会减少 d. 学习效果因人而异：不同学生可能对课件的接受程度不同，学习 效果因人而异
汇报人：
他的教材注重理论与实践相结合，深受学生欢迎
他的教材内容丰富，涵盖了模电领域的基础知识和前沿技术，有助于学生全面掌握 模电知识
内容全面：涵盖了模电领域的基础知识和 前沿技术
讲解深入：深入浅出，易于理解
实例丰富：提供了大量的实例和案例分析
互动性强：设计了丰富的互动环节，提高 学生的学习兴趣和参与度
更新及时：紧跟行业发展，不断更新内容， 保持课件的时效性
,
汇报人：
01
02Biblioteka 030405
06
模电教学课件是一种用于教授 模拟电子技术的教学工具
课件内容主要包括模拟电子技 术的基本概念、原理、应用等
课件形式多样，包括PPT、视 频、动画、实验等
课件旨在帮助学生更好地理解 和掌握模拟电子技术，提高学 习效果
19世纪末，电子技术开始应用于教学领域
20世纪初，电子技术在教学中的应用逐渐普 及
评价高：受到广大师生和业界专家的高度 评价和认可
基础知识：介绍 模电的基本概念、 原理和公式
实例分析：通过具 体的电路实例，讲 解模电的应用和设 计
实验操作：介绍 模电实验的操作 步骤和注意事项
模拟电子技术基础课件(康华光)第八章
PO max
PE
= 25%
(RL=RE时)
电压放大器一般工作在甲类，其输出功率由功率三角形确 定。甲类放大的效率不高，理论上不超过50%。
乙类放大： 三极管180°导电。功率放大电路必须考虑效
率问题。静态电流是造成管耗的主要原因。为了降低静态时 的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类工作状态。一 周期内只有半个周期iC＞0。没有输入信号时，信号输出功率 为零，电源供给的功率为零，管耗为零。信号增大，电源供 给的功率增大，输出功率增大。但输出出现了严重的失真。
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
静态时，偏置电路使 VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达 到稳态）。 当有信号vi时 负半周T1导通，有电流通过负 载RL，同时向C充电 正半周T2导通，则已充电的电 容C通过负载RL放电。 只要满足RLC >>T信，电容C就 可充当原来的－VCC。 计算Po、PT、PV和PTm的公式 必须加以修正，以VCC/2代替原 来公式中的VCC。
VD
8.4.3带自举电路的单电源功放
当Vi = 0,VD = VCC − IC3R3
则 VC 3 = V D − V A = V CC V CC − I C 3 R3 − 2
V CC = − I C 3 R3 2
若R3C3足够大，电容两端的电压将基本为常数，不随vi 而变化。 所以当有信号时： end
乙类ห้องสมุดไป่ตู้补功放电路的管耗
2
2VCCVom Vom PT = PV − Po = − πRL 2 RL
显然，管耗与输出幅度有关，图5.2.2中画阴影 线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有 一个最大值。可用PT对Vom求导的办法找出这个最 大 值 。 PTmax 发 生 在 Vom=0.64VCC 处 ， 将 Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PV = P E 1 + P E 2 = 2V CC PVM
2 2V CC = πR L
V OM 2V CC V OM = πR L πRL
3.管耗 T 管耗P 管耗 一个管子的管耗： 一个管子的管耗： v 1 π PT1 = (VCC v o ) o d( ω t ) 2 π ∫0 RL
18
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
2.提高效率的途径 .
电源提供的功率: 电源提供的功率
1 PV = 2π
∫
2π
0
1 VCC iC d (ωt ) = 2π
∫
2π
0
VCC ( I CQ + I Cm sin ωt )dωt = VCC I CQ
Pom 1 Vom I om 此电路的最高效率: 此电路的最高效率 η = = ≈ 0.25 PV 2 VCC I CQ
8.3.2 分析计算
Vom sin ω t 1 π = ∫0 (VCC Vom sinωt ) RL d( ω t ) 2π
2
1 VCCVom Vom ( ) = RL 4 π
2 VCCVom Vom ( ) 两管管耗： 两管管耗： PT = 2 PT1 = RL π 4
2
4.效率η (efficiency) 效率 最高效率ηmax：
8.3.2 分析计算
1. 输出功率 o 输出功率P
+VCC
2
Vom Vom Vom Po = Vo I o = = 2 2 RL 2 R L
假设 vi 为正弦波且幅度足 够大， 够大，T1、T2导通时均能饱 此时输出达到最大值。 和，此时输出达到最大值。 最大不失真输出功率P 最大不失真输出功率 omax
2.提高效率的途径 .
甲类功率放大器分析 若 VCEQ
1 = VCC 2
则 PT = PRL
1 = VCC I CQ 2
无信号输入时， 无信号输入时，电源功率全部消耗在管子和电阻上 （2）动态功耗 ） 输出功率: 输出功率
Vom I om Po = × 2 2 1 = Vom I om 2
6
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
Ic ICM PCM
safe operating region
VCEM
vce
3
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
1.功放电路(power amplifiers)的特点 功放电路
（2）电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽 ）电源提供的能量应尽可能多地转换给负载， 量减少晶体管及线路上的损失。 量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路 的效率（ 的效率（η）。 PO η= × 100%
1 π V sin ωt PT1 = (VCC Vom sinω t ) om d( ω t ) ∫0 2π RL 1 VCCVom Vom ( ) = RL 4 π
2
最大, 问：Vom=？ PT1最大 PT1max=？ ？ ？ 求导，并令导数等于零，得出： 用PT1对Vom求导，并令导数等于零，得出：PT1max发生 代入P 表达式： 在Vom=0.6VCC处。将Vom=0.64VCC代入 T1表达式：
10
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
互补对称：电路中采用两个晶体管： 互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、 、 PNP各一支；两管特性一致。组 各一支； 各一支 两管特性一致。 成互补对称式射极输出器。 成互补对称式射极输出器。 类型： 类型：
互补对称功放的类型
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
2
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
1.功放电路 power amplifiers)的特点 功放电路( 功放电路 的特点
尽可能大。 （1）输出功率 尽可能大。 ）输出功率Po尽可能大 功放电路中电流、电压要求都比较大， 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参 数不能超过晶体管的极限值: 数不能超过晶体管的极限值 ICM 、VCEM 、 PCM 。
PV
Po: 负载上得到的交流信号功率。 负载上得到的交流信号功率。 PV ：电源提供的直流功率。 电源提供的直流功率。 （3）电流、电压信号比较大，必须注意防止波形非线性失真。 ）电流、电压信号比较大，必须注意防止波形非线性失真。 （4）功放管散热和保护问题 ） 分析功放电路一般应用图解法
4
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
I av 1
1 = 2π
∫
π
0
V OM V OM sin ω td ( ω t ) = RL πR L
I av 2 = I av 1
V OM = πR L
VOM RL
ic1
ωt
17
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.2 分析计算
两个电源提供的总功率为： 两个电源提供的总功率为：
+VCC
T1 vo T2
RL
vi
（2）双电源供电。 ）双电源供电。 （3） 输入输出端不加隔直电容。 ） 输入输出端不加隔直电容。
－
VCC
12
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
工作原理（ 为正弦波） 工作原理（设vi为正弦波） 静态时： 静态时： vi = 0V → ic1、ic2均=0（乙类工作 （ 状态） 状态） → vo = 0V 因此，不需要隔直电容。 因此，不需要隔直电容。 动态时： 动态时： 导通， vi > 0V → T1导通，T2截止 vi → iL= ic1 ; 正半周时： 正半周时： vo ＝ VCC － vce1 vi < 0V → T1截止，T2导通 截止， → iL=ic2 负半周时： 负半周时： vo ＝－ VCC － vce2
2
VCC PT1max ≈ 0.2 = 0.2Pom 2RL
动画演示
20
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
2 VCC 2. 功率 功率BJT的选择： P / 2 RL 的选择： 的选择 1.27 (1) PCM≥ PT1max =0.2Pom 1.2
4 y= x π
PoM
VCC = 2RL
2
1.0 0.8 0.76 0.6
PV
y = x2
(2) V ( BR ) CEO ≥ 2V CC
Po
1 2 2 y= x + x 2 π
(3)
I CM >
VCC
RL
0.4 0.36 0.2 0.137 0.2 0.4 0.6
PT1
0.8
21 1.0 Vom /VCC
2.提高效率的主要途径 .
甲类功率放大器分析
+
VCC
IcQ
Ic Q
R b1
RL
vi
VceQ
vce
（1）三极管的静态功耗： P = V ）三极管的静态功耗： T CEQ I CQ 电源提供的平均功耗： 电源提供的平均功耗：
PV = VCC I CQ
5
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
T1 vi T2
－
VOmax
vo
RL
Pomax
(VCC VCES ) 2 VCC = ≈ 2 RL 2 RL
2
VCC
16
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.2 分析计算
2. 电源提供的直流平均功率 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为:
3. BJT的几种工作状态 的几种工作状态
甲乙类： 介于两者之间， 甲乙类 ： 介于两者之间 ，
导通角大于180° ° 导通角大于
iC
ICQ 动画演示
VCC vCE
Q3
乙类和甲乙类放大电路的效率提高了， 乙类和甲乙类放大电路的效率提高了，但同时出现了严重的非线性失 为解决这一矛盾，选用两只特性完全相同的BJT，使它们轮流工 真，为解决这一矛盾，选用两只特性完全相同的 ， 作于信号的正负半周进行放大，最后在负载上合成完整的信号波形。 作于信号的正负半周进行放大，最后在负载上合成完整的信号波形。
Vom ≈ VCC 时， η max =
Po π Vom η= = PE 4 VCC
π
4
≈ 78.5 %
19
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.3 功率 功率BJT的选择 的选择
1.最大管耗(power dissipation)和最大输出功率的关系 最大管耗( 最大管耗 )
2.提高效率的途径 .
要想P 要想 O大， 就要使功率三 角形的面积大， 角形的面积大， 即必须使Vom 即必须使 都要大。 和Iom 都要大。 Iom 功率三角形
iC M ICQ Q N
VCEQ
VCC Uom
vCE
最大输出功率: 最大输出功率
Pom
1 1 = ( VCC ) I CQ 2 2
7
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
电路中增加 R1、D1、D2、R2支路 静态时: 静态时 T1、T2两管发射结电压分 别为二极管D 别为二极管 1、 D2的正向导通 压降， 压降，致使两管均处于微弱导 通状态——甲乙类工作状态。 通状态 甲乙类工作状态。 甲乙类工作状态
+VCC
ic1 T1
vo T2 ic2
－
RL
VCC
2 2V CC = πR L
V OM 2V CC V OM = πR L πRL
3.管耗 T 管耗P 管耗 一个管子的管耗： 一个管子的管耗： v 1 π PT1 = (VCC v o ) o d( ω t ) 2 π ∫0 RL
18
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
2.提高效率的途径 .
电源提供的功率: 电源提供的功率
1 PV = 2π
∫
2π
0
1 VCC iC d (ωt ) = 2π
∫
2π
0
VCC ( I CQ + I Cm sin ωt )dωt = VCC I CQ
Pom 1 Vom I om 此电路的最高效率: 此电路的最高效率 η = = ≈ 0.25 PV 2 VCC I CQ
8.3.2 分析计算
Vom sin ω t 1 π = ∫0 (VCC Vom sinωt ) RL d( ω t ) 2π
2
1 VCCVom Vom ( ) = RL 4 π
2 VCCVom Vom ( ) 两管管耗： 两管管耗： PT = 2 PT1 = RL π 4
2
4.效率η (efficiency) 效率 最高效率ηmax：
8.3.2 分析计算
1. 输出功率 o 输出功率P
+VCC
2
Vom Vom Vom Po = Vo I o = = 2 2 RL 2 R L
假设 vi 为正弦波且幅度足 够大， 够大，T1、T2导通时均能饱 此时输出达到最大值。 和，此时输出达到最大值。 最大不失真输出功率P 最大不失真输出功率 omax
2.提高效率的途径 .
甲类功率放大器分析 若 VCEQ
1 = VCC 2
则 PT = PRL
1 = VCC I CQ 2
无信号输入时， 无信号输入时，电源功率全部消耗在管子和电阻上 （2）动态功耗 ） 输出功率: 输出功率
Vom I om Po = × 2 2 1 = Vom I om 2
6
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
Ic ICM PCM
safe operating region
VCEM
vce
3
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
1.功放电路(power amplifiers)的特点 功放电路
（2）电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽 ）电源提供的能量应尽可能多地转换给负载， 量减少晶体管及线路上的损失。 量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路 的效率（ 的效率（η）。 PO η= × 100%
1 π V sin ωt PT1 = (VCC Vom sinω t ) om d( ω t ) ∫0 2π RL 1 VCCVom Vom ( ) = RL 4 π
2
最大, 问：Vom=？ PT1最大 PT1max=？ ？ ？ 求导，并令导数等于零，得出： 用PT1对Vom求导，并令导数等于零，得出：PT1max发生 代入P 表达式： 在Vom=0.6VCC处。将Vom=0.64VCC代入 T1表达式：
10
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
互补对称：电路中采用两个晶体管： 互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、 、 PNP各一支；两管特性一致。组 各一支； 各一支 两管特性一致。 成互补对称式射极输出器。 成互补对称式射极输出器。 类型： 类型：
互补对称功放的类型
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
2
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
1.功放电路 power amplifiers)的特点 功放电路( 功放电路 的特点
尽可能大。 （1）输出功率 尽可能大。 ）输出功率Po尽可能大 功放电路中电流、电压要求都比较大， 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参 数不能超过晶体管的极限值: 数不能超过晶体管的极限值 ICM 、VCEM 、 PCM 。
PV
Po: 负载上得到的交流信号功率。 负载上得到的交流信号功率。 PV ：电源提供的直流功率。 电源提供的直流功率。 （3）电流、电压信号比较大，必须注意防止波形非线性失真。 ）电流、电压信号比较大，必须注意防止波形非线性失真。 （4）功放管散热和保护问题 ） 分析功放电路一般应用图解法
4
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
I av 1
1 = 2π
∫
π
0
V OM V OM sin ω td ( ω t ) = RL πR L
I av 2 = I av 1
V OM = πR L
VOM RL
ic1
ωt
17
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.2 分析计算
两个电源提供的总功率为： 两个电源提供的总功率为：
+VCC
T1 vo T2
RL
vi
（2）双电源供电。 ）双电源供电。 （3） 输入输出端不加隔直电容。 ） 输入输出端不加隔直电容。
－
VCC
12
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
工作原理（ 为正弦波） 工作原理（设vi为正弦波） 静态时： 静态时： vi = 0V → ic1、ic2均=0（乙类工作 （ 状态） 状态） → vo = 0V 因此，不需要隔直电容。 因此，不需要隔直电容。 动态时： 动态时： 导通， vi > 0V → T1导通，T2截止 vi → iL= ic1 ; 正半周时： 正半周时： vo ＝ VCC － vce1 vi < 0V → T1截止，T2导通 截止， → iL=ic2 负半周时： 负半周时： vo ＝－ VCC － vce2
2
VCC PT1max ≈ 0.2 = 0.2Pom 2RL
动画演示
20
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
2 VCC 2. 功率 功率BJT的选择： P / 2 RL 的选择： 的选择 1.27 (1) PCM≥ PT1max =0.2Pom 1.2
4 y= x π
PoM
VCC = 2RL
2
1.0 0.8 0.76 0.6
PV
y = x2
(2) V ( BR ) CEO ≥ 2V CC
Po
1 2 2 y= x + x 2 π
(3)
I CM >
VCC
RL
0.4 0.36 0.2 0.137 0.2 0.4 0.6
PT1
0.8
21 1.0 Vom /VCC
2.提高效率的主要途径 .
甲类功率放大器分析
+
VCC
IcQ
Ic Q
R b1
RL
vi
VceQ
vce
（1）三极管的静态功耗： P = V ）三极管的静态功耗： T CEQ I CQ 电源提供的平均功耗： 电源提供的平均功耗：
PV = VCC I CQ
5
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
T1 vi T2
－
VOmax
vo
RL
Pomax
(VCC VCES ) 2 VCC = ≈ 2 RL 2 RL
2
VCC
16
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.2 分析计算
2. 电源提供的直流平均功率 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为:
3. BJT的几种工作状态 的几种工作状态
甲乙类： 介于两者之间， 甲乙类 ： 介于两者之间 ，
导通角大于180° ° 导通角大于
iC
ICQ 动画演示
VCC vCE
Q3
乙类和甲乙类放大电路的效率提高了， 乙类和甲乙类放大电路的效率提高了，但同时出现了严重的非线性失 为解决这一矛盾，选用两只特性完全相同的BJT，使它们轮流工 真，为解决这一矛盾，选用两只特性完全相同的 ， 作于信号的正负半周进行放大，最后在负载上合成完整的信号波形。 作于信号的正负半周进行放大，最后在负载上合成完整的信号波形。
Vom ≈ VCC 时， η max =
Po π Vom η= = PE 4 VCC
π
4
≈ 78.5 %
19
§8.3乙类双电源互补对称功率放大电路 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.3 功率 功率BJT的选择 的选择
1.最大管耗(power dissipation)和最大输出功率的关系 最大管耗( 最大管耗 )
2.提高效率的途径 .
要想P 要想 O大， 就要使功率三 角形的面积大， 角形的面积大， 即必须使Vom 即必须使 都要大。 和Iom 都要大。 Iom 功率三角形
iC M ICQ Q N
VCEQ
VCC Uom
vCE
最大输出功率: 最大输出功率
Pom
1 1 = ( VCC ) I CQ 2 2
7
§8.1功率放大电路的一般问题 功率放大电路的一般问题
电路中增加 R1、D1、D2、R2支路 静态时: 静态时 T1、T2两管发射结电压分 别为二极管D 别为二极管 1、 D2的正向导通 压降， 压降，致使两管均处于微弱导 通状态——甲乙类工作状态。 通状态 甲乙类工作状态。 甲乙类工作状态
+VCC
ic1 T1
vo T2 ic2
－
RL
VCC