1、音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 放大電路的組成必須遵循的原則放大電路的組成必須遵循的原則 1.1.必須根據(jù)電路中三極管的類型必須根據(jù)電路中三極管的類型 提供正確的直流電源提供正確的直流電源V VCCCC. . NPN NPN管應(yīng)管應(yīng)+V+VCCCC，PNPPNP管應(yīng)管應(yīng)-V-VCC CC 2. Rb2. Rb、RcRc取值要得當(dāng)，確保三極管取值要得當(dāng)，確保三極管 U UBEBE0 U0 UBCBC0 0 一般有一般有 R Rb b RRc c 3.3.輸入回路中不應(yīng)有短路和開(kāi)路的現(xiàn)象信號(hào)輸入回路中不應(yīng)有短路和開(kāi)路的現(xiàn)象信號(hào) 4.4.輸出回路能使輸出回路能使icic轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為u uCEC

2、E并將傳送出去并將傳送出去, ,不應(yīng)有短路不應(yīng)有短路 和開(kāi)路現(xiàn)象和開(kāi)路現(xiàn)象 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院課堂討論課堂討論教材教材101頁(yè)題頁(yè)題21（a a）圖：圖：解解: : 原因：原因：PNPPNP管工作于放大區(qū)域所需的電源應(yīng)是管工作于放大區(qū)域所需的電源應(yīng)是- -V VCCCC 措施：把措施：把+V+VCCCC改為改為-V-VCCCC。（b b）圖：圖：解解: 原因：原因：放大電路沒(méi)有設(shè)置靜態(tài)偏置電量放大電路沒(méi)有設(shè)置靜態(tài)偏置電量, ,在輸入信號(hào)負(fù)在輸入信號(hào)負(fù) 半周內(nèi)發(fā)射結(jié)反向截止放大電路無(wú)放大作用半周內(nèi)發(fā)射結(jié)反向截止放大電路無(wú)放大作用. . 措施：把措施：把R Rb b與接地點(diǎn)斷開(kāi)并

3、移至與接地點(diǎn)斷開(kāi)并移至+V+VCCCC。音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院課堂討論課堂討論（d d）圖：圖：解解 ：原因：原因：C C1 1對(duì)直流量具有隔離作用，對(duì)直流量具有隔離作用，I IBQBQ=0=0放大電路沒(méi)有放大電路沒(méi)有 靜態(tài)偏置靜態(tài)偏置, ,在輸入信號(hào)負(fù)半周內(nèi)電路無(wú)放大作用在輸入信號(hào)負(fù)半周內(nèi)電路無(wú)放大作用. . 措施：措施：C C1 1移到的左端移到的左端, ,使放大電路有靜態(tài)偏置使放大電路有靜態(tài)偏置, ,增加增加C C2 2. .（g g）圖：圖：解解 ：原因：原因：C Cb b對(duì)交流量有短路現(xiàn)象，電路無(wú)交流輸入信號(hào)對(duì)交流量有短路現(xiàn)象，電路無(wú)交流輸入信號(hào) 的放大作用的放大作用.

4、 . 措施：措施：C Cb b串接在輸入信號(hào)源與串接在輸入信號(hào)源與R Rb1b1/R/Rb2b2節(jié)點(diǎn)處，起到隔直節(jié)點(diǎn)處，起到隔直 流和通交流信號(hào)的作用，確保電路能正常工作。流和通交流信號(hào)的作用，確保電路能正常工作。音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院第四節(jié)第四節(jié) 放大電路的基本分析方法放大電路的基本分析方法1.放大電路存在的特殊問(wèn)題放大電路存在的特殊問(wèn)題 為了確保放大電路不失真放大，設(shè)置了靜態(tài)偏置電量有為了確保放大電路不失真放大，設(shè)置了靜態(tài)偏置電量有 I IBQ、U UBEQ、I ICQ、U UCEQ，電路的工作對(duì)象是交流電量，放大電路有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)狀態(tài)電路的工作對(duì)象是交流電量，放大電路有靜

5、態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)狀態(tài)放大電路中存在直流通路和交流通路兩個(gè)獨(dú)立的通路。放大電路中存在直流通路和交流通路兩個(gè)獨(dú)立的通路。 2. .分析的過(guò)程分析的過(guò)程靜態(tài)分析靜態(tài)分析 通過(guò)直流通路分析直流電路各點(diǎn)的電量通過(guò)直流通路分析直流電路各點(diǎn)的電量動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析 通過(guò)直流通路分析交流電路各點(diǎn)的電量通過(guò)直流通路分析交流電路各點(diǎn)的電量音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 放大電路的分析過(guò)程的順序是：放大電路的分析過(guò)程的順序是：先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)先靜態(tài)后動(dòng)態(tài) 3.3.放大電路的基本方法放大電路的基本方法 圖解法圖解法 在三極管的特性曲線上用作圖的方法求解電路參數(shù)。在三極管的特性曲線上用作圖的方法求解電路參數(shù)。微變等效電路法

6、微變等效電路法 工作信號(hào)是在小范圍變化的前提下，近似認(rèn)為三極管工作信號(hào)是在小范圍變化的前提下，近似認(rèn)為三極管各各點(diǎn)處的電壓、電流具有線性關(guān)系，由此導(dǎo)出放大器件的等效點(diǎn)處的電壓、電流具有線性關(guān)系，由此導(dǎo)出放大器件的等效電電路以及相應(yīng)的微變等效參數(shù)，從而將非線性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性路以及相應(yīng)的微變等效參數(shù)，從而將非線性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線性問(wèn)問(wèn)題，以線性電路的分析方法來(lái)對(duì)放大電路進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的求題，以線性電路的分析方法來(lái)對(duì)放大電路進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的求解。解。音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2.4.1、直流通路與交流通路、直流通路與交流通路一、直流通路的組成原則與作一、直流通路的組成原則與作用用1. 1. 組成原

7、則組成原則 電路中的電容器視為電路中的電容器視為C C1 1、C C2 2開(kāi)路開(kāi)路 電路中的電感線圈視為短路電路中的電感線圈視為短路2.2.作用作用 用于研究放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)用于研究放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置的設(shè)置音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院二、交流通路的組成原則與作用二、交流通路的組成原則與作用1.組成原則組成原則 大容量的電容視為短路大容量的電容視為短路 電路中的電感線圈視為開(kāi)路電路中的電感線圈視為開(kāi)路 直流電源直流電源VCC視為對(duì)地短路視為對(duì)地短路 2.交流通路的作用：交流通路的作用： 用于研究放大電路的動(dòng)態(tài)特性用于研究放大電路的動(dòng)態(tài)特性計(jì)算計(jì)算 u u、R Ri i、R R

8、O O等技術(shù)指標(biāo)參等技術(shù)指標(biāo)參數(shù)值。數(shù)值。音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2.4.2、靜態(tài)工作點(diǎn)（、靜態(tài)工作點(diǎn)（Q Q點(diǎn)）的近似估算點(diǎn)）的近似估算 1.I1.IBQBQ的求解的求解 基極回路方程：基極回路方程： I IBQBQ = =（V VCCCCUUBEQBEQ）/ /R Rb b 2.I2.ICQCQ的求解的求解 三極管工作在放大區(qū)域三極管工作在放大區(qū)域, ,則則 I ICQCQIIBQBQ3.U3.UCEQCEQ的求解的求解 U UCEQCEQ=V=VCCCC - - I ICQCQR RC C Q Q點(diǎn)值近似估算點(diǎn)值近似估算: : I IBQBQ = =（V VCCCCUUBEQ

9、BEQ）/ /R Rb b I ICQCQIIBQBQ U UCEQCEQ=V=VCCCC - - I ICQCQR RC C ( (請(qǐng)課后閱讀教材請(qǐng)課后閱讀教材【2.4.1】題題)音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2.4.3 圖解法圖解法一、圖解法的基本方法一、圖解法的基本方法 1.1.圖解法分析靜態(tài)圖解法分析靜態(tài) 因用作圖的方法求解因用作圖的方法求解I IBQ、U UBEQ精確性差精確性差I(lǐng) IBQBQ= =（V VCCCC-U-UBEQBEQ)/R)/Rb b估算估算圖解法求圖解法求I ICQCQ、U UCEQCEQ 直線方程直線方程: :u uCECE=V=VCCCCiic cR R

10、C C 若令：若令：ic=0, ic=0, 則則u uCECE=V=VCC CC (A(A點(diǎn)點(diǎn)) )若令：若令：u uCECE=0, =0, 則則i iC C=V=VCCCC/R/RC C (B(B點(diǎn)點(diǎn)) )依據(jù)依據(jù) I IBQBQ值確定值確定I ICQCQ的曲線的曲線, , I ICQCQ與直流負(fù)載線相交點(diǎn)即為與直流負(fù)載線相交點(diǎn)即為Q Q點(diǎn)點(diǎn)。 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2.圖解法分析動(dòng)態(tài)圖解法分析動(dòng)態(tài)放大電路交流的等效電路放大電路交流的等效電路 R RL L = R= RC C/R/RL Lu uCE= = i ic cR RL L交流負(fù)載線的斜率為交流負(fù)載線的斜率為-1/ R-

11、1/ RL L R RC C R RL L交直流負(fù)載線是不重合交直流負(fù)載線是不重合. . 當(dāng)當(dāng) u ui i=0,=0,電路各點(diǎn)處為電路各點(diǎn)處為Q Q值電量值電量, ,交交直流負(fù)載線雖然不重合，但交流負(fù)直流負(fù)載線雖然不重合，但交流負(fù)載載線必須與直流負(fù)載中線必須與直流負(fù)載中Q Q點(diǎn)相交點(diǎn)相交. . 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 交流負(fù)載線的交流負(fù)載線的 步驟：步驟：作直流負(fù)載線；作直流負(fù)載線； UCE=Vcc-ICQRC作交流負(fù)載線的輔助線作交流負(fù)載線的輔助線 方法方法1： A A點(diǎn)：點(diǎn)：icic=V=VCCCC/R/RL L B B點(diǎn)：點(diǎn)：uuCECE=V=VCCCC方法方法2 2：

12、A A點(diǎn)：點(diǎn)：icic=V=VCCCC/R/RL L B B點(diǎn)：點(diǎn)：uuCECE= =icRicRL L輔助線平移過(guò)輔助線平移過(guò)Q Q點(diǎn)點(diǎn), ,即為交流負(fù)載線即為交流負(fù)載線注；方法注；方法1 1：輔助線向：輔助線向左左平移過(guò)平移過(guò)Q Q點(diǎn)點(diǎn) 方法方法2 2：輔助線向：輔助線向右右平移過(guò)平移過(guò)Q Q點(diǎn)點(diǎn)音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院【例【例2.4.2 】用圖解法求放大】用圖解法求放大電路的電路的uu。已知已知V VCCCC=12V, R=12V, Rb b=280K=280K，R RC C=3K=3K，R RL L=3K.=3K.解解: : 直流負(fù)載線：直流負(fù)載線： I IBQBQ= =4

13、040 (A) (A) A A點(diǎn)點(diǎn): I: IC C=4m=4mA A B B點(diǎn)點(diǎn) : U: UCECE=12V=12V做圖知：做圖知：I ICQCQ= =2mA2mA，U UCEQCEQ=6V=6V交流負(fù)載線輔助線：交流負(fù)載線輔助線： A A點(diǎn)點(diǎn) I IC C=4=4m mA A，B B點(diǎn)點(diǎn)u uCECE=6V=6V，平移過(guò)平移過(guò)Q Q點(diǎn)即為交流負(fù)載線點(diǎn)即為交流負(fù)載線求求uu U UBEBE =(0.72-0.68)=0.04(V=(0.72-0.68)=0.04(V) ) U UCE CE =( 4.5-7.5)=-3(V)=( 4.5-7.5)=-3(V) u=Uu=UCECE/U/UB

14、EBE=-3/0.04=-75=-3/0.04=-75音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院二、圖解法的應(yīng)用二、圖解法的應(yīng)用 1.圖解法分析非線性失真圖解法分析非線性失真 Q Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)低點(diǎn)設(shè)置過(guò)低 在在u ui i負(fù)半周的周期內(nèi)，負(fù)半周的周期內(nèi)，三極管進(jìn)入截止區(qū)而產(chǎn)生三極管進(jìn)入截止區(qū)而產(chǎn)生的波形失真稱為截止失真。的波形失真稱為截止失真。 對(duì)對(duì)NPNNPN管輸出電壓波形出管輸出電壓波形出現(xiàn)頂部被削稱為頂部失真現(xiàn)頂部被削稱為頂部失真 對(duì)對(duì)PNPPNP管管輸出電壓波形出輸出電壓波形出現(xiàn)低部被削稱為底部失真現(xiàn)低部被削稱為底部失真 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 Q Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)高點(diǎn)設(shè)置過(guò)高 在在u

15、i正半周內(nèi)，三極管進(jìn)正半周內(nèi)，三極管進(jìn)入飽和區(qū)而產(chǎn)生的波形失入飽和區(qū)而產(chǎn)生的波形失真稱為飽和失真。真稱為飽和失真。 對(duì)對(duì)NPNNPN管輸出電壓波形出管輸出電壓波形出現(xiàn)底部被削稱為底部失真現(xiàn)底部被削稱為底部失真 對(duì)對(duì)PNPPNP管輸出電壓波形出管輸出電壓波形出現(xiàn)頂部被削稱為頂部失真現(xiàn)頂部被削稱為頂部失真結(jié)論：結(jié)論： Q Q點(diǎn)設(shè)置不合理，放大電路點(diǎn)設(shè)置不合理，放大電路將發(fā)生非線性失真將發(fā)生非線性失真 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 2. 2.用圖解法估算最大輸出幅度用圖解法估算最大輸出幅度UomUom 分析分析 UomUom與與Q Q點(diǎn)設(shè)定位置的關(guān)系點(diǎn)設(shè)定位置的關(guān)系 當(dāng)當(dāng)Q Q點(diǎn)居中：點(diǎn)居中

16、： UomUom值為最大值值為最大值 當(dāng)當(dāng)Q Q點(diǎn)偏下：點(diǎn)偏下： UomUom值下降值下降 當(dāng)當(dāng)Q Q點(diǎn)偏上：點(diǎn)偏上： UomUom值下降值下降 獲理想的獲理想的UomUom值條件：值條件： Q Q點(diǎn)設(shè)置要居中即點(diǎn)設(shè)置要居中即 I ICQCQ=V=VCCCC/2(R/2(RC C) ) U UCEQCEQ=I/2(V=I/2(VCCCC) 在條件允許下，在條件允許下，VCC盡可能大盡可能大RC盡可盡可能小，以擴(kuò)大負(fù)載線所包圍的面積能小，以擴(kuò)大負(fù)載線所包圍的面積 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院三、用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)三、用圖解法分析電路參數(shù)對(duì)Q Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響 1. R1. Rb b

17、的變化對(duì)的變化對(duì)Q Q點(diǎn)影響點(diǎn)影響 IIBQBQ= =（V VCCCC-U-UBEQBEQ）/R/Rb b R Rb b與與I IBQBQ有反比的變化趨勢(shì)有反比的變化趨勢(shì) Q Q點(diǎn)與點(diǎn)與R Rb b有反比變化趨勢(shì)有反比變化趨勢(shì)2.V2.VCCCC對(duì)對(duì)Q Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響 V VCCCC變化決定著負(fù)載線所包圍的面積變化決定著負(fù)載線所包圍的面積 V VCCCC與與UomUom值之間有正相關(guān)性變化趨勢(shì)值之間有正相關(guān)性變化趨勢(shì) 注：注：V VCCCC的增大要謹(jǐn)慎，當(dāng)?shù)脑龃笠?jǐn)慎，當(dāng)V VCCCC增大對(duì)三極管增大對(duì)三極管 安全不利安全不利 。 音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 3.Rc 3.Rc變

18、化對(duì)變化對(duì)Q Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響 由于由于RbRb是不變的，是不變的，RCRC變化影響直流負(fù)載線變化影響直流負(fù)載線的斜率使得的斜率使得Q Q點(diǎn)沿著點(diǎn)沿著I ICQCQ線平移而影響線平移而影響UomUom值值大小變化大小變化 4.4.值對(duì)值對(duì)Q Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響 值主要受溫度影響使值主要受溫度影響使隨溫度的變隨溫度的變化而變化，化而變化，I ICQ = CQ = I IBQBQ導(dǎo)致導(dǎo)致Q Q點(diǎn)沿上下移動(dòng)點(diǎn)沿上下移動(dòng)結(jié)論：結(jié)論： 1.放大電路中所有電路參量的變化都將放大電路中所有電路參量的變化都將引起引起Q Q點(diǎn)波動(dòng)點(diǎn)波動(dòng) 。 2.溫度變化對(duì)電路溫度變化對(duì)電路Q Q點(diǎn)的穩(wěn)定有影響點(diǎn)的穩(wěn)定有影響

19、放大電路獲得最佳工作狀態(tài)的措施放大電路獲得最佳工作狀態(tài)的措施 1.合理的選擇電路參數(shù)合理的選擇電路參數(shù) 2.抑制溫度對(duì)抑制溫度對(duì)Q Q點(diǎn)的影響點(diǎn)的影響音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 復(fù)習(xí)與思考復(fù)習(xí)與思考1.1.如何設(shè)置放大電路最佳的靜態(tài)工作點(diǎn)。如何設(shè)置放大電路最佳的靜態(tài)工作點(diǎn)。2.2.采取什么措施使電路獲得最佳工作狀態(tài)。采取什么措施使電路獲得最佳工作狀態(tài)。3.3.教材習(xí)題教材習(xí)題 題題2-2(a)(b)2-2(a)(b)、題、題2-3 2-3 、題、題2-52-5、題、題2-62-6、音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2.4.4 微變等效電路法微變等效電路法一、簡(jiǎn)化的一、簡(jiǎn)化的h參數(shù)微

20、變等效電路參數(shù)微變等效電路 1.三極管的等效電路三極管的等效電路輸入特點(diǎn)輸入特點(diǎn) : rbe=UBE/iB 三極管的輸入用三極管的輸入用rbe電阻等效電阻等效輸出特性輸出特性: 1. ic=iB 2. ic呈現(xiàn)出恒流的的特性呈現(xiàn)出恒流的的特性 三極管的輸出用恒流源等效三極管的輸出用恒流源等效h參數(shù)微變等效電路如圖示參數(shù)微變等效電路如圖示音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 2.單管共射放大電路的微變等效電路單管共射放大電路的微變等效電路電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù): u= o/ii=brbe o=-CRL=-bRLu= o/i=-bRL/brbe =（RL）/rbe輸入電阻輸入電阻Ri的求解的求解 Ri=Rb/rbe rbeRb Rirbe輸出電阻輸出電阻RO的求解：的求解： R0=RC/ rCe RC rbe，1， u=-RL/Re u-RL/Re 2.Ri的求解：的求解： Ri=Rb/rbe+(1+)Re 3.RO的求解：的求解： RO=Rc/(rce+Re) RORc音響技術(shù)基礎(chǔ)安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院基本放大電路與帶基本放大電路與帶Re的放大電路特性比較的放大電路特性比較 參數(shù)參數(shù) 電電路路 基本放大電路基本放大電