《电路与模拟电子技术-第7章 基本放大电路.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路与模拟电子技术-第7章 基本放大电路.ppt（127页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第7章 基本放大电路,放大电路的功能是利用三极管的电流控制作用，或场效应管电压控制作用，把微弱的电信号（简称信号，指变化的电压、电流、功率）不失真地放大到所需的数值，实现将直流电源的能量部分地转化为按输入信号规律变化且有较大能量的输出信号。放大电路的实质，是一种用较小的能量去控制较大能量转换的能量转换装置。放大电路组成的原则是必须有直流电源，而且电源的设置应保证三极管或场效应管工作在线性放大状态；元件的安排要保证信号的传输，即保证信号能够从放大电路的输入端输入，经过放大电路放大后从输出端输出；元件参数的选择要保证信号能不失真地放大，并满足放大电路的性能指标要求。,本章将依据上述原则，介绍几种常
2、用的基本放大电路的组成，讨论它们的工作原理、性能指标和基本分析方法。掌握这些基本放大电路，是学习和应用复杂电子电路的基础。1.电路的组成,7.1共发射极放大电路,7.1.1电路组成及各元作用,图7.1 共发射极基本放大电路,2.各元件作用(1)三极管V：实现电流放大。(2)集电极直流电源UCC:确保 三极管工作在放大状态。(3)集电极负载电阻RC:将三极管集电极电流的变化转变为电压变化，以实现电压放大。(4)基极偏置电阻RB:为放大电路提供静态工作点。(5)耦合电容C1和C2:隔直流通交流。,3.工作原理(1)ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起基极电流iB作相应的变化。(2)通过V的
3、电流放大作用，V的集电极电流iC也将变化。(3)iC的变化引起V的集电 极和发射极之间的电压uCE变化。(4)uCE中的交流分量uce经过C2畅通地传送给负载RL，成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。,静态分析就是要找出一个合适的静态工作点,通常由放大电路的直流通路来确定。如图7.2所示。图7.2 共发射极放大电路的直流通路和静态工作点,7.1.2 静态分析,静态分析通常有两种方法 1.估算法(7.1a)(7.1b)ICIB(7.2)UCE=UCC-IC RC(7.3),2.图解法(1)作直流负载线 由 uCE=UCC-iC RC 令iC=0时，uCE=UCC，在横轴上得M点(UCC，
4、0)令uCE=0时，在纵轴上得N点(0，)连接M N 即直流负载线,(2)求静态工作点 直流负载线与iB=IB对应的那条输出特性曲线的交点Q，即为静态工作点，如图7.3(b)所示(a)(b)图7.3 静态工作点的图解,例7.1 试用估算法和图解法求图7.4(a)所示放大电路的静态工作点，已知该电路中的三极管=37.5，直流通路如图7.4(b)所示，输出特性曲线如图7.4(c)所示。图7.4 例7.1的图,解：10 用估算法求静态工作点 由式(7.1)(7.3)得 IB0.04mA=40A ICIB=37.50.04mA=1.5mA UCE=UCC-ICRC=12-1.54=6V 20 用图解法
5、求静态工作点 由 uCE=UCC-iCRC=12-4iC得 M点(12，0)；N点(0，3),MN与iB=IB=40A的那条输出特性曲线相交点，即是静态工作点Q。从曲线上可查出：IB=40A，IC=1.5mA，UCE=6V。与估算法所得结果一致。3.电路参数对静态工作点的影响(1)RB 增大时，IB减小，Q点降低，三极管趋向于截止。(2)RB 减小时，IB 增大，Q点抬高，三极管趋向于饱和。此时三极管均会失去放大作用。,1.图解法(1)负载开路时输入和输出电压、电流波形的分析 根据ui波形，在输入特性曲线上求iB和uBE的波形 根据iB波形，在输出特性曲线和直流负载线上求iC、uRC和uCE的
6、变化，如图7.5所示。,7.1.3 动态分析,图7.5(a),(2)带负载时输入和输出电压、电流波形分析 作交流负载线：10 先作出直流负载线MN，确定Q点。20 在uCE坐标轴上，以UCE为起点向正方向取一段IC R/L 的电压值，得到C点。30 过CQ作直线CD，即为交流负载线，如图7.5所示。(3)放大电路的非线性失真 截止失真:三极管进人截止区而引起的失真。通过减小基极偏置电阻RB的阻值来消除。,图7.5(b),饱和失真：三极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基极偏置电阻RB的阻值来 消除。失真波形如图7.6所示。图 7.6 截止失真,饱和失真：三极管进入饱和区而引起的失真。通过增大基
7、极偏置电阻RB的阻值来 消除。失真波形如图7.7所示。图 7.7 饱和失真,为了减小和避免非线性失真，必须合理地选择静态工作点Q的位置，并适当限制输入信号ui 的幅度。一般情况下，Q点应大致选在交流负载线的中点，当输入信号ui 的幅度较小时，为了减小管子的功耗，Q点可适当选低些。若出现了截止失真，通常采用提高静态工作点的办法来消除，即通过减小基极偏置电阻RB的阻值来实现；若出现了饱和失真，则反向操作，即增大RB。,2.微变等效电路法(1)三极管微变等效电路 图7.11 三极管的微变等效电路 rbe=300+(1+),(2)放大电路微变等效电路 放大电路的微变等效电路就是用三极管的微变等效电路替
8、代交流通路中的三极管。交流通路指：放大电路中耦合电容和直流电源作短路处理后所得的电路。因此画交流通路的原则是：将直流电源UCC短接；将输入耦合电容C1和输出耦合电容C2短接。图7.1的交流通路和微变等效电路如图7.12所示。,(b)交流通路(c)微变等效电路 图 7.12 共发射极基本放大电路,(3)动态性能分析 电压放大倍数Au 输入电阻Ri 输入电阻指从放大电路输入端AA/(如图7.13)看进去的等效电阻，定义为：Ri=由图7.12可知=rbeRB,若考虑信号源内阻(如图7.13)，则放大电路输入电压Ui是信号源Us在输入电阻Ri 上的分压，即 输出电阻Ro 输出电阻指从放大器放大器信号源
9、短路、负载开路，从输出端看进去的等效电阻，定义为：Ro=,图 7.13 放大电路的输入电阻和输出电阻,由图7.12可知 Ro=RC 工程中，可用实验的方法求取输出电阻。在放大电路输入端加一正弦电压信号，测出负载开路时的输出电压U/o；然后再测出接入负载RL时的输出电压Uo，则有 式中：U/o、Uo是用晶体管毫伏表测出的交流有效值。,例7.3 图7.4(a)所示电路的交流通路和微变等效电路如图7.14所示，试用微变等效电路法求：10 动态性能指标、Ri、Ro。20 断开负载RL后，再计算、Ri、Ro。图7.14例7.3的图,解：10 由例7.1可知 IE1.5mA 故=967 Ri=RB/rbe
10、=300/0.9670.964k Ro=RC=4k,20 断开RL后 Ri=RB/rbe=300/0.9670.964k Ro=RC=4k,当温度变化、更换三极管、电路元件老化、电源电压波动时，都可能导致前述共发射极放大电路静态工作点不稳定，进而影响放大电路的正常工作。在这些因素中，又以温度变化的影响最大。因此，必须采取措施稳定放大电路的静态工作点。常用的办法有两种，一是引入负反馈；另一是引入温度补偿。,7.1.4 稳定工作点的电路,1.射极偏置电路(a)电路图(b)微变等效电路 图 7.15 射极偏置电路,(1)各元件作用 基极偏置电阻RB1、RB2：RB1、RB2为三极管提供一个大小合适的
11、基极直流电流IB，调节RP的阻值，可控制IB的大小。R的作用是防止RP阻值调到零时，烧坏三极管。一般RB1的阻值为几十千欧至几百千欧；RB2的阻值为几十千欧。发射极电阻RE：引入直流负反馈稳定静态工作点。一般阻值为几千欧。发射极旁路电容CE：对交流而言，CE短接RE,确保放大电路动态性能不受影响。一般CE 也选择电解电容，容量为几十微法。,(2)稳定工作点原理 利用RB1和RB2的分压作用固定基极UB。利用发射极电阻RE产生反映Ic变化的UE，再引回到输入回路去控制UBE，实现IC基本不变。稳定的过程是：T Ic IE UE UBE IBIC,(3)静态分析 该电路的静态工作点一般用估算法来确
12、定，具体步骤如下：由：UB UCC，求UB。由：IE，求IC、IE。由IC=IB，求IB。由UCE=UCC-ICRC-IERE UCC-IC(RC+RE)求UCE。,(4)动态分析 该电路动态性能指标一般用微变等效电路来确定，具体步骤为：画出微变等效电路，如图7.15(c)；求电压放大倍数、输入电阻Ri、输出电阻Ro。比较图7.15(c)和图7.12(c)可知：射极偏置放大电路的动态性能与共发射极基本放大电路的动态性能一样。,图 7.15(c)射极偏置电路的微变等效电路,例7.4在图7.16所示的电路中，三极管的=50，试求：10 静态工作点。20 电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。30 不接
13、CE 时的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。40 若换用=100的三极管，重新计算静态工作点和电压放大倍数。,图 7.16 例7.4的电路,解：10 求静工作点 UB=3.5V IC1.4mA IB0.028mA=28A UCE12-1.4(3+2)=5V,20 求Au、Ri、Ro rbe=300+(1+)=300+(1+50)=1.25 k R/L=RCRL=0.75 k 故:Au=-50=-30 Ri=rbe/RB1/RB2=1.25/6.5/6.2=0.97 k Ro RC=3 k,30 计算不接CE 时的Au、R/i、R/o 当射极偏置电路中CE不接或断开时的交流通路如图7.17(a)
14、所示，图7.17(b)为对应的微变等效电路。图 7.17 不接CE 时的电路,由图7.17(b)可得：故：A/u=ri=rbe+(1+)RE R/i=ri/RB1/RB2=RB1RB2,输出电阻可由图7.18求出，由图可知，所以 图 7.18 不接CE时求输出电阻的等效电路,将有关数据分别代入上式得 A/u=-0.36 R/i=103.25 k R/o=3 k 由此可见，电压放大倍数下降了很多，但输入电阻得到了提高。,40 当改用=100的三极管后，其静态工作点为 IE=1.4mA IC=1.4mA IB=14A UCE=UCC-IC(RC+RE)=12-1.4(3+2)=5V 可见，在射极偏
15、置电路中，虽然更换了不同的管子，但静态工作点基本上不变。,此时 与=50时的放大倍数差不多。,2.集基耦合电路 集基耦合电路如图7.19所示，它引入了直流电压负反馈实现稳定静态工作点。图7.19 集基耦合电路 静态工作点稳定过程如下：TICUCUBUBEIBIC,3.温度补偿电路 温度补偿电路如图7.20所示。图7.20(a)为：用二极管温度补偿来实现稳定静态工作点的电路，图7.20(b)为：用热敏电阻温度补偿来实现静态工作点稳定的电路。图7.20(b)中RB2为负温度系数的热敏电阻。若采用正温度系数的热敏电阻，只需将RB1和RB2位置对调一下即可。,图7.20 温度补偿电路,7.2其他放大电
16、路,7.2.1共集电极放大电路 共集电极放大电路又称射极输出器，主要作用是交流电流放大，以提高整个放大电路的带负载能力。实用中，一般用作输出级或隔离级。,1.电路组成 共集电极放大电路的组成如图7.21（a）所示，图7.21（b）为其交流通路。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是RE除具有稳定静态工作点外，还作为放大电路空载时的负载。?(a)电路图(b)交流通路 图7.21共集电极放大电路,2.静态分析 UCCIBRB+UBE+(1+)IBRE IB IC IB UCE UCC-IERE UCC-ICRE,3.动态分析(1)电压放大倍数 图7.21(c)微变等效电路 由图7.21(c)
17、可知,(2)输入电阻Ri 故 Ri=RBRi/=RBrbe+（1+）RL/,(3)输出电阻Ro求输出电阻的等效电路如图7.22所示。图7.22 计算输出电阻的等效电路,由图7.22可得：式中=RSRB 故 通常RE，所以,综上所述，共集电极放大电路的主要特点是：输入电阻高，传递信号源信号效率高；输出电阻低，带负载能力强；电压放大倍数小于1而接近于1，且输出电压与输入电压相位相同，具有跟随特性。因而在实用中，广泛用作输出级或中间隔离级。需要说明的是：共集电极放大电路虽然没有电压放大作用，但仍有电流放大作用，因而有功率放大作用。,例7.5 若图7.21电路中各元件参数为：UCC=12V，RB=24
18、0 k，RE=3.9 k，RS=600，RL=12 k，=60，C1和C2容量足够大，试求：Au，Ri，Ro。解：A IEIC=IB=6025=1.5mA rbe=300+(1+)=300+(1+60)=1.4 k=RERL=2.9 k,故：Ri=RBrbe+(1+)=2001.4+(1+60)2.9=102 k,共基极放大电路主要作用是高频信号放大，频带宽，其电路组成如图7.23所示。图7.23 共基极放大电路,7.2.2 共基极放大电路,表7.2 三种组态基本放大电路性能比较,在许多情况下，输入信号是很微弱的，要把微弱的信号放大到足以带动负载，必须经多级放大。在多级放大器中，每两个单级放大
19、电路之间的连接方式称为间级耦合，实现耦合的电路称级间耦合电路。对级间耦合电路的基本要求是：不引起信号失真；尽量减小信号电压在耦合电路上的损失。目前，以阻容耦合（分立元件电路）和直接耦合（集成电路）应用最广泛。阻容耦合指用较大容量的电容连接两个单级放大电路的连接方式，其特点是各级静态工作点互不影响，电路调试方便，但信号有损失。直接耦合指用导线连接两个单级放大电路的连接方式，其特点是信号无损失，但各级静态工作点相互影响，电路调试麻烦。,7.2.3 多级放大电路,一般多级放大器的组成方框图如图7.24所示。图 7.24 多级放大电路组成框图,1.多级放大电路电压放大倍数的计算 多级放大电路总的电压放
20、大倍数等于各级电路电压放大倍数的乘积。即 在计算单级放大电路电压放大倍数时，把后一级的输入电阻作为本级的负载即可。2.多级放大电路的输入电阻和输出电阻 多级放大电路的输入电阻即为第一级放大电路的输入电阻；多级放大电路的输出电阻即为最后一级（第n级）放大电路的输出电阻。即 Ri=Ri1 Ro=Ron,例7.6 两级阻容耦合放大电路如图7.25所示，各元件参数为：UCC=12V，RB1=100k，RB2=39k，RC1=5.6 k，R E1=2.2k，=82 k，=47 k，RC2=2.7 k，RE2=2.7k，RL=3.9k，rbe1=1.4k，rbe2=1.3k，1=2=50。求：电压放大倍数
21、，输入电阻，输出电阻。,图7.25(a)两级阻容耦合放大电路,图7.25(b)两级阻容耦合放大电路微变等效电路,解：RL1=/rbe2=82/47/1.31.3 k=RC1/RL1=5.6/1.31.06 k 故 Ri=Ri1=RB1/RB2/rbe1=100/39/1.41.4 k Ro=RC2=2.7 k,4.多级放大电路的频率特性 频率特性有幅频特性和相频特性，幅频特性指放大电路的电压放大倍数与频率之间的关系。相频特性指输出电压相对于输入电压的相位移（相位差）与频率之间的关系。单级阻容耦合放大电路的频率特性如图7.26所示。图7.26 单级阻容耦合放大电路的频率特性,两级阻容耦合放大电路
22、的频率特性如图7.27所示，它是将每一级放大电路的频率特性叠加而成。多级放大电路的频率特性可用类似的方法获得。图7.27 两级放大电路的频率特性,1.场效应管偏置电路及静态分析 场效应管是电压控制器件，它只需要合适的偏压，而不要偏流。（1）自偏压电路 图7.28是耗尽型NMOS管组成的共源极放大电路的自偏压电路。由于栅极不取电流，RG上没有压降，栅极电位UG=0，所以栅极偏压为：UGS=UG-US=-IDRS,7.2.4 场效应管放大电路,图7.28 自偏压电路,（2）分压偏置电路 自偏压电路只适用由耗尽型MOS管或结型场效管组成的放大电路。对增强型MOS管，其偏置电压必须通过分压器来产生，如
23、图7.29所示。图7.29 分压式偏置电路,2.场效应管微变等效电路 场效应管也是非线性器件，但当工作信号幅度足够小，且工作在恒流区时，场效应管也可用微变等效电路来代替，如图7.30所示。图7.30 场效应管微变等效电路,3.场效应管放大电路的微变等效电路分析(1)共源极放大电路 共源极放大电路微变等效电路如图7.31所示。图7.31 共源极放大电路的微变等效电路,电压放大倍数 式中 RL/=RDRL 故 输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri=RG Ro=RD,例7.7 N沟道结型场效应管自偏压放大电路如图7.32所示，已知 UDD=18V，RD=10 k，RS=2 k，RG=4M，RL=10 k
24、，gm=1.16 ms。试求：，Ri，Ro。图7.32 例7.7 电路图,解：Ri=RG=4M Ro=RD=10k,（2）共漏极放大电路 共漏极放大电路又称源极输出器，其电路和微变等效电路如图7.33所示。(a)电路图(b)微变等效电路 图7.33 共漏极放大电路,电压放大倍数 式中 RL/=RSRL。可见，输出电压与输入电压同相，且由于gmRL/1，故Au小于1，但接近1。输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri=RG 求输出电阻的等效电路如图7.34所示。,图7.34 求Ro等效电路,由图可知 由于栅极电流，故 所以 即,实用中，利用场效应管和半导体三极管各自的特性互相配合，取长补短，组成混合电路
25、，将具有更好的效果。混合示意图如图7.35所示。图7.35 场效应管和三极管混合电路 不同类型场效应管对偏置电压的极性的要求，如表7.3所示。,表7.3 场效应管偏置电压的极性,7.3功率放大电路,功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级。其主要作用是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电机、指示表头、记录器等。功率放大电路要求：输出电压和输出电流的幅度都比较大；效率高。因此，三极管工作在大电压、大电流状态，管子的损耗功率大，发热严重，必须选用大功率三极管，且要加装符合规定要求的散热装置。由于三极管处于大信号运用状态，不能采用微变等效电路分析法，一般采用图解分析法。,1.OC
26、L互补对称功率放大电路 OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路，简称为OCL电路，电路如图7.36所示。图7.36 OCL功率放大电路,7.3.1互补对称功率放大电路,(1)静态分析 当ui=0时，因电路上下对称，静态发射极电位UE=0，负载电阻RL中无电流通过，u o=0。因三极管处于微导通状态，所以两管的IB0、IC0、UCE=UCC，基本无静态功耗。(2)动态分析 为便于分析，将图7.36简化为图7.37(a)所示的原理电路，且暂不考虑管子的饱和管压降UCES和b、e极间导通电压UBE。,(a)电路原理电路图（b）输入波形（c）输出波形 图7.37 简化OCL功
27、率放大电路,在ui正半周，V2导通、V3截止，+UCC通过V2向RL供电，在RL上获得跟随ui的正半周信号电压uo，即（uou i）；在ui负半周，V2截止，V3导通，-UCC通过V3向RL供电，在RL上获得跟随ui的负半周信号电压uo。负载RL上输出如图7.37(c)所示。由上分析可知：输出电压uo虽未被放大，但 由于iL=ie=（1+）ib，具有电流放大作用，因此具有功率放大作用。,图7.38 OCL 电路图解分析波形图,从图中可知，uCE1=UCC-uo、uCE2=-UCC-uo，其中uo在任一个半周期内为导通三极管的uce，即uo=-uce=ui。通常要求功率放大电路工作在最大输出状态
28、，输出电压幅值为uom(max)=UCC-UCESUCC，此时，截止管承受的最大电压为2UCC。当功率放大电路工作在非最大输出状态时，输出电压幅值为Uom=IomRL=Ucem=Uim，其大小随输入信号幅度而变。这些参数间的关系是计算输出功率和管耗的重要依据。,(3)参数计算 最大输出功率Pom 最大的输出功率为：Pom=IomUom=当功率放大器工作在非最大输出状态时，输出功能率为：Po=IomUom=,直流电源供给的功率PU 在一个周期内电源向两个功放管提供的直流功率PU为：PU=当功率放大器工作在最大输出状态时，两个直流电源供给的总功率为:PUm=,效率=当功率放大电路工作在最大输出状态
29、时，效率为:=78.5%实用中三极管UCES，UBE等是客观存在的，因此，功率放大电路实际效率约60%。,三极管管耗PV 直流电源供给的功率与输出功率的差值，即为两只三极管上的管耗，所以每只管子的管耗为 PV=(PU Po)功率放大电路工作在最大输出状态时的管耗，并不是最大管耗，每只三极管的最大管耗约为0.2Pom。,例8 在图7.36所示电路中，UCC1=UCC2=UCC=24V；RL=8，试求：10 当输入信号Ui=12V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率及效率。20 输入信号增大至使管子在基本不失真情况下输出最大功率时，互补对称电路的输出功率、管耗、电源供给的功率及效
30、率。30 晶体管的极限参数。,解：10 在Ui=12V有效值时的幅值为：Uim=Ui17V，即UomUi=17V。故Po=18.1WPU=32.5WPV=PU Po=32.5 18.1=14.4W=55.7%,20 在最大输出功率时，最大输出电压为24V。Pom=36W PUm=45.8W PV=PU Po=45.8-36=9.8W(此时两管的功耗并不是最大功耗)=78.5%,30 晶体管的极限参数 PCM0.2Pom=0.236=7.2W(每一管)U(BR)CEO2UCC=224=48V ICM=3A,（4）交越失真 交越失真的波形如图7.39所示。图7.39 交越失真波形 解决交越失真的办
31、法是为三极管V2、V3提一个合适的静态工作点，使三极管处于微导通状态，如图7.36中的V4、V5。,2OTL互补对称功率放大电路 OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路，简称为OTL电路，如图7.40所示。图 7.40 OTL功率放大电路,(1)各元件作用 V1为功放管提供推动电压；RP1、RB1、R B2为V1提供静态工作点，同时还可使UK=1/2UCC；V2 V3、V4V5为两只复合三极管，分别等效为NPN和PNP 型。V6、V7、RP2为V2V3、V4V5提供合适的静态工作点，调节RP2可以改变静态工作点；Co为输出耦合电容，一方面将放大后的交流信号耦合给负载RL，另
32、一方面作为V4、V5导通时的直流电源，因此要求容量大，稳定性高。C1、R1为自举电路。,(2)工作原理 ui为负半周时，V1集电极信号为正半周，V2、V3导通，V4、V5截止。在信号电流流向负载RL形成正半周输出的同时向Co充电，使UCo=1/2UCC。ui正半周时，V1集电极信号为负半周，V2、V3截止，V4、V5导通。此时，Co上的1/2UCC与V4、V5形成放电回路，若时间常数RLC远大于输入信号的半周期，则电容上电压基本不变，而流过管子和负载的电流仍由基极控制，这样在负载上获得负半周输出信号，于是负载上获得完整的正弦信号输出。,(3)参数计算 OTL 电路与OCL电路相比，每个功放管实
33、际工作电源电压为1/2UCC，因此将（7.37）（7.43）中UCC用1/2UCC替换即得相应的参数计算公式。例9在图7.41所示电路中，已知：RB1=22k、RB2=47k、RE1=24、RE2=RE3=0.5、R1=240、RP=470、RL=8，V2为3DD01A、V3为3CD10A，V4、V5为2CP。试求：10 最大输出功率 20 若负载RL上的电流为iL=0.8sint（A）时的输出功率和输出电压幅值。,图7.41 例9的电路图,解：10 最大输出功率 Pom=9W 20 输出功率 Po=2.56W 输出电压幅值 U om=0.8 8=6.4V,7.3.2集成功率放大器,1.音频集
34、成功率放大器(1)SL 4112 SL 4112的外形及管脚如图7.42所示。该集成功放有14只引脚，内部设有静噪抑制电路，因而接通电源时爆破噪声很小。它具有电源电压范围宽，降压特性良好等优点，适用于各种收录机。主要参数为：电源9V、输出功率2.3W、输入阻抗20k、电压增益68dB、谐波失真2%。,图7.42 SL 4112引脚图 图 7.43 SL 4112应用电路,(2)TDA 2030 TDA 2030的外形及引脚如图7.44(a)所示。该集成功放只有5只引脚，它接线简单，既可以接成OCL电路，又可以接成OTL电路，广泛应用于音响设备中。其内部设有短路保护电路，具有过热保护能力。主要参
35、数为：电源618V、输出功率9W、输入阻抗5M、电压增益30dB、谐波失真0.2%。TDA 2030的典型应用电路如图7.44(b)所示。,(a)(b)图 7.44 TDA 2030 应用电路,2.双音频集成功率放大器(1)BTL电路 BTL功率放大器，其主要特点是在同样电源电压和负载电阻条件下，它可得到比OCL或OTL电路大几倍的输出功率，其工作原理图如图7.45所示。图 7.45 BTL原理电路,静态时，电桥平衡，负载RL中无直流电流。动态时，桥臂对管轮流导通。在ui正半周，上正下负，V1、V4导通，V2、V3截止，流过负载RL的电流如图中实线所示；在ui负半周，上负下止，V1、V4截止，
36、V2、V3导通，流过负载RL的电流如图中虚线所示。忽略饱和压降，则两个半周合成，在负载上可得到幅度为UCC的输出信号电压。,(2)LM378 LM378的外形及管脚如图7.46所示。主要参数为：电源1035V、输出功率4W/信道、输入电阻3k、电压增益34dB、带宽50kHz。图7.46 LM378引脚图,反相立体声放大器 反相立体声放大电路如图7.47所示。图7.47 简单反相立体声放大器,桥式结构单放大器桥式结构单放大电路如图7.48所示。图7.48 BTL电路,(3)TDA 1519 TDA 1519的外形及管脚如图7.49所示。内部设有多种保护电路(负载开路、AC及DC对地短路等)，并
37、有静噪控制及电源等待状态等功能。它在双声道工作时只要外接4只元件，BTL工作时只要外接1只元件，无需调整就能满意地工作。主要参数为：电源618V、输出功率5.5W(单声道，RL=4)22W(BTL，RL=4)、电压增益40dB(立体声)46dB(BTL)、谐波失真10%。TDA1519典型应用电路如图7.50所示。,图7.49 TDA1519引脚图,(a)立体声电路(b)BTL电路 图7.50 TDA1519典型应用,3.场输出集成功率放大器 场输出集成功率放大器是用于显示器、电视机场扫描电路的专用功率放大器，内部采用泵电源型OTL电路形式，封装一般为单列直插式。(1)泵电源电路 图7.51所
38、示为IX0640CE和外围元件组成的场输出电路。图中V4、V5、V6、V7及外接元件V8、C构成泵电源电路。,图51 IX0640CE组成的场输电路,在场输出锯齿波正程期内，电源通过V8及V6对C充电，C两端电压很快充到UCC，极性为上正下负。在场输出锯齿波逆程期间，电源电压UCC与电容C上的电压串联供电，场输出级电源电压上升为2UCC，实现了泵电源供电，即在场扫描正程期间采用低电压供电，而在逆程期间采用高电压供电。(2)应用电路IX0640CE的外形及引脚如图7.52所示。图 7.52 IX0640CE引脚图,图7.53(b)为TDA8172的应用电路，场锯齿波信号经RP1、R2从P1脚进入
39、集成功放，调节RP1可以改变场幅；RP2、C2组成微分电路，由于C2和C3的存在对锯齿波中的高频分量分流作用大，对低频分量分流作用小，因此它们构成预失真，以使场偏转线圈中锯齿波电流线性良好；R3、R4构成直流反馈，可稳定工作点，C3用来滤除反馈信号中的交流成分；R5、R6为交流电流负反馈，改善锯齿波电流线性；V1、C1同内部电路构成逆程泵电源，实现自举升压；放大后的锯齿波信号从P5脚输出，送场偏转线圈，C4是输出耦合电容。,IX0640CE的应用电路如图7.51所示。场锯齿波信号从P4进入集成功放后首先加在V1的基极，经过V1放大后推动V2、V3组成的互补推挽场输出电路，再从P2脚输出送场偏转
40、线圈，实现功率放大。TDA8172的外形及引脚如图7.53(a)所示。图7.53(a)TDA8172引脚图,图7.53(b)TDA8172组成的场输出电路,本章小结一、放大电路中“放大”的实质，是通过三极管（或场效应管）的作用进行能量转换，即将直流电源的能量转换为负载获得的能量。放大电路的组成原则是必须有电源，核心元件是三极管（或场效应管），要有合适的静态工作点，并保证放大电路在放大信号的整个周期，三极管（或场效应管）都工作在特性曲线的线性放大区。放大电路工作时，电路中各电压、电流值是直流量和交流量叠加的结果。电路分析由静态分析和动态分析两部分组成。静态分析借助直流通路，用估算法或图解法确定静
41、态工作点。动态分析借助交流通路，用图解法或微变等效电路法确定电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态性能指标。常用的稳定工作点电路有射极偏置电路(基极分压式偏置电路)、集基耦合电路和温度补偿电路。,二、共集电极电路由于输入电阻高，输出电阻低，并具有电压跟随特性，广泛应用于输出级或隔离级。共基极电路由于频率特性好，常用于高频放大。阻容耦合多级放大电路，由于各级放大电路的静态工作点互不影响，调试方便，常被用来进一步提高放大倍数，但计算每级放大倍数时应考虑前、后级之间的相互影响。场效应管放大电路的分析方法和步骤与三极管放大电路类似，各种类型的放大电路与相应的三极管放大电路具有类似的特点，只是模拟电路中多用结型和耗尽型MOS管，而增强型MOS管则多用于数字电路。,三、OCL电路采用双电源供电。OTL电路采用单电源供电，但需要一个大容量输出耦合电容。电路中，两只功放管分别在正、负半周交替工作。当输入信号一定时，能使输出信号幅度Uom基本上等于电源电压UCC而又不失真的负载称为功放电路的最佳负载。此时功放电路输出最大功率，具有最高的转换效率，但两管的功耗不是最大。由于集成功放外接元件少，电路结构简单，应用越来越广泛，使用时应注意正确选择型号，识别各引脚的功能。当需要进一步提高输出功率时，可将两个OCL电路连接成BTL电路形式。,
