8.4信號轉換電路8.4.1電流-電壓變換器8.4.2電壓-電流變換器8.4.1電流-電壓變換器圖8.10是電流-電壓變換器。由圖可知

可見輸出電壓與輸入電流成比例。

輸出端的負載電流圖8.10電流-電壓變換電路8.4.2電壓-電流變換器圖8.11的電路為電壓-電流變換器圖8.11電壓-電流變換器由圖（a）可知所以輸出電流與輸入電壓成比例。(a)負載不接地(b)負載接地(b)負載接地可解得

對圖（b）電路，R1和R2構成電流并聯負反饋；R3

、R4和RL構成構成電壓串聯正反饋。由圖（b）可得 討論：1.當分母為零時，iO→∞，電路自激。2.當R2/R1=R3/R4時,則

說明iO與vS成正比,實現了線性變換。

電壓-電流和電流-電壓變換器廣泛應用于放大電路和傳感器的連接處，是很有用的電子電路。波形發(fā)生電路第

7

章7.1正弦波振蕩電路7.2非正弦波信號產生電路小結7.1

正弦波振蕩電路7.1.1正弦波振蕩電路的工作原理7.1.2RC

正弦振蕩7.1.3LC

正弦振蕩引言信號產生電路(振蕩器—Oscillators)分類：正弦波振蕩:非正弦波振蕩：RC振蕩器(1kHz~數百kHz)LC振蕩器(幾百kHz以上)石英晶體振蕩器(頻率穩(wěn)定度高)方波、三角波、鋸齒波等主要性要求能：輸出信號的幅度準確穩(wěn)定輸出信號的頻率準確穩(wěn)定引言7.1.1正弦波振蕩電路的工作原理一、振蕩條件放大器反饋網絡Ui?Au?Fu?Uo?Uf?RL微弱的電擾動中，某一頻率成分通過正反饋逐漸放大，則產生正弦振蕩。????????—振幅平衡條件—相位平衡條件n=0,1,2,

??三、電路的組成和起振的判斷1.放大電路Au2.正反饋網絡Fu3.選頻率網絡—實現單一頻率的振蕩4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)—使振蕩穩(wěn)定、波形好滿足振蕩條件

組成:放大器選頻正反饋網絡UoUfUi選頻放大器正反饋網絡UoUfUi

判斷:1.檢查電路組成2.“Q”是否合適3.是否滿足起振條件???7.1.2RC

正弦振蕩一、RC

橋式振蕩電路

0

Fu

.

0

f90

-90

?1.RC

串并聯選頻網絡式中:

0=1/RC當

=

0

時

Fu=1/3.

=0o第八章

波形的發(fā)生和信號的轉換8.1

正弦波振蕩電路8.2電壓比較器8.3非正弦波發(fā)生電路一.產生自激振蕩的條件fidXXX-=改成正反饋只有正反饋電路才能產生自激振蕩。

基本放大電路A反饋電路FiX+–dXoXfX8.1.1概述+如果：,dfXX=則去掉,iX仍有信號輸出?；痉糯箅娐稟反饋電路FdXoXfX反饋信號代替了放大電路的輸入信號。

基本放大電路A反饋電路FiX++dXoXfX基本放大電路A反饋電路FdXoXfXFA=1Xd=Xf所以，自激振蕩條件也可以寫成：自激振蕩的條件：（1）振幅條件：（2）相位條件：pjjnFA2=+n是整數因為：..起振條件和穩(wěn)幅原理振蕩建立與穩(wěn)定過程圖起振條件：結果：產生增幅振蕩（略大于）1、被動：器件非線性2、主動：在反饋網絡中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調節(jié)放大電路的增益穩(wěn)幅：

1.放大電路

二.正弦波振蕩器的一般組成2.正反饋網絡3.選頻網絡——只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。4.穩(wěn)幅電路選頻網絡組成：R、C和L、C正弦波振蕩器命名RCLC低頻高頻（石英晶體）8.1.2RC正弦波振蕩電路一.RC

串并聯網絡的選頻特性R1C1R2C2OUfUR1C1

串聯阻抗：R2C2

并聯阻抗：選頻特性：)1()1(112211221CRCRjCCRRUUOfww-+++=R1C1R2C2OUfU時，相移為0。1221w1CRCR=w當22如果：R1=R2=R，C1=C2=C，則：1221w1CRCR=w21211CCRR=w01CR=w0)1()1(112211221CRCRjCCRRUUofww-+++=13=選頻特性)1(31CRCRjww-+=w=wo時RC串并聯網絡的頻率特性曲線功率放大電路第

八章8.1互補對稱功率放大電路8.2集成功率放大器及其應用8.1互補對稱功率放大電路

引言8.1.2甲乙類互補對稱功率放大電路8.1.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路引言一、

功率放大的特殊要求

Pomax

大，三極管盡限工作

=Pomax/PDC

要高失真要小二、共發(fā)射極放大電路的效率問題+VCCRLC1+RBuce=uouCE

iCO

tiCO

QIcmUcem設“Q”設置在交流負載線中點VCCIC三、放大電路的工作狀態(tài)甲類(

=2

)

tiCO

Icm

2ICQ

tiCO

Icm

2ICQ乙類(

=

)

tiCO

Icm

ICQ2甲乙類(

<

<2

)QuCE

iCO

tiCO

QQ乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流為零，管耗小，效率高。甲乙類工作狀態(tài)失真大，靜態(tài)電流小，管耗小，效率較高。甲類工作狀態(tài)失真小，靜態(tài)電流大，管耗大，效率低。8.1.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路(OCL)(OCL—OutputCapacitorless)一、電路組成及工作原理RLV1V2+VCC+ui

+uo

VEEui>0V1導通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2導通V1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0V1、V2截止問題：當輸入電壓小于死區(qū)電壓時，三極管截止，引起

交越失真。交越失真輸入信號幅度越小失真越明顯。8.1.2甲乙類互補對稱功率放大電路一、甲乙類雙電源互補對稱功率放大電路給V1、V2提供靜態(tài)電壓

tiC0ICQ1ICQ2克服交越失真思路：電路：RLRV3V4V1V2+VCC+ui

+uo

VEEV58.1.2甲乙類互補對稱功率放大電路當ui=0時，V1、V2微導通。當ui<0(

至)，

V1

微導通

充分導通

微導通；V2微導通截止微導通。當ui>0(

至)，

V2

微導通

充分導通

微導通；

V1微導通截止微導通?？朔辉绞д娴碾娐稸1V2V3V4V1V2RtB1B2V1V2V3R2R1實際電路V4RL+VCC+uo

V1V2V3

VEER*1R2R3R4RL+VCC+uo

V1V2V3V4V5

VEE+ui

R二、復合管互補對稱放大電路1.復合管(達林頓管)目的：實現管子參數的配對ib1(1+

1)

ib1(1+

1)(1+

2)ib1=(1+

1+

2+

1

2)ib1

1

2

rbe=rbe1+(1+

1)rbe2

2(1+

1)ib1

1ib1ibicie(

1+

2+

1

2)ib1V1V2V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPPNPV1V2NPN+PNPNPNV1V2PNP+NPNPNP構成復合管的規(guī)則：1)B1為

B，C1或E1接B2

，C2、E2為

C或E；2)

應保證發(fā)射結正偏，集電結反偏；3)

復合管類型與第一只管子相同。V1V2

練習：接有瀉放電阻的復合管：V1V2ICEO1

2ICEO1R瀉放電阻減小三、甲乙類單電源互補對稱放大電路—OTL電路(OutputTransformerless)RLRBV4–VEE+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo

+ui

+++CE電容C的作用：1)充當VCC/2電源2)耦合交流信號當ui=0時:當ui>0時：V2導通，C放電，V2的等效電源電壓

0.5VCC。當ui<

0時：V1導通，C充電，V1的等效電源電壓

+0.5VCC。應用OCL電路有關公式時，要用VCC/2取代VCC。OCL電路和OTL電路的比較OCLOTL

電源雙電源單電源信號交、直流交流頻率響應好fL

取決于輸出耦合電容C電路結構較簡單較復雜Pomax第八章功率放大電路

第九章功率放大電路第九章功率放大器§9.1概述§9.2互補對稱功率放大電路§9.3實際功放電路§9.4集成功率放大器§9.5變壓器耦合式功放電路例1：擴音系統(tǒng)執(zhí)行機構功率放大器的作用：

用作放大電路的輸出級，以驅動執(zhí)行機構。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉等?！?.1概述功率放大電壓放大信號提取例2：溫度控制R1-R3:標準電阻Ua:基準電壓Rt:熱敏電阻A：電壓放大器RtTUOT

溫度調節(jié)過程UbUO1R1aR2uoUsc+R3Rt

功放b溫控室A+-uo1加熱元件分析功放電路應注意的問題(1)功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數不能超過晶體管的極限值:ICM

、UCEM

、

PCM

。ICMPCMUCEMIcuce(2)電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。(3)電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（

）。Pomax

:負載上得到的交流信號功率。PE：電源提供的直流功率。不合適，因為效率太低。uotuo射極輸出器輸出電阻低，帶負載能力強，可以用做功率放大器嗎？問題討論:ibRbuoUSCuiRE估算射極輸出器的效率：QicuceUSC(設RL=RE)為使輸出信號的幅值盡可能大(要保證不失真)，靜態(tài)工作點（Q）設置較高（靠近負載線的中部）。若忽略晶體管的飽和壓降和截止區(qū)，輸出信號uo的峰值最大只能為：uo的取值范圍QIcuCEUSC直流負載線交流負載線UCEQ=0.5USC

靜態(tài)工作點：放大電路的輸出沒有失真的工作方式稱為甲類放大。1.直流電源輸出的功率2.最大負載功率3.最大效率(RL=RE時)如何解決效率低的問題？辦法：降低Q點。既降低Q點又不會引起截止失真的辦法：采用推挽輸出電路，或互補對稱射極輸出器。缺點：但又會引起截止失真?！?.2互補對稱功率放大電路

互補對稱功放的類型無輸出變壓器形式（OTL電路）無輸出電容形式（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、

PNP各一支；兩管特性一致。類型：9.2.1無輸出電容的互補對稱功放電路一、工作原理（設ui為正弦波）電路的結構特點：ui-USCT1T2uo+USCRLiL1.由NPN型、PNP型三極管構成兩個對稱的射極輸出器對接而成。2.雙電源供電。3.輸入輸出端不加隔直電容。ic1ic2動態(tài)分析：ui

0VT1截止，T2導通ui>0VT1導通，T2截止iL=ic1

;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內工作的方式，稱為乙類放大。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析：ui=0V

T1、T2均不工作

uo=0V乙類放大的輸入輸出波形關系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真死區(qū)電壓uiuou"ou′o

′tttt交越失真：輸入信號ui在過零前后，輸出信號出現的失真便為交越失真。ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)靜態(tài)電流

ICQ、IBQ等于零；(2)每管導通時間等于半個周期；(3)存在交越失真。乙類放大的特點：二、最大輸出功率及效率的計算假設ui為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導通時均能飽和，此時輸出達到最大值。ULmax負載上得到的最大功率為：iL-USCRLuiT1T2UL+USC若忽略晶體管的飽和壓降，則負載（RL)上的電壓和電流的最大幅值分別為：LSCLmSCLmRUIUU==axax電源提供的直流平均功率計算：

每個電源中的電流為半個正弦波，其平均值為:兩個電源提供的總功率為：USC1=USC2=USC

tic1效率為：三、電路的改進1.克服交越失真交越失真產生的原因：在于晶體管特性存在非線性，ui

<uT時晶體管截止。iBiBuBEtuitUT克服交越失真的措施：電路中增加R1、D1、D2、R2支路。R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2

靜態(tài)時:

T1、T2兩管發(fā)射結電位分別為二極管D1、D2的正向導通壓降，致使兩管均處于微弱導通狀態(tài)；兩管導通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為“甲乙類放大”。動態(tài)時：設ui加入正弦信號。正半周T2截止，T1基極電位進一步提高，進入良好的導通狀態(tài)；負半周T1截止，T2

基極電位進一步降低，進入良好的導通狀態(tài)。uB1tUTtiBIBQ甲乙類放大的波形關系：ICQiCuBEiBib特點：存在較小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。每管導通時間大于半個周期，基本不失真。iCQuceUSC/REUSCIBQ3.電路中增加復合管增加復合管的目的是：擴大電流的驅動能力。復合管的構成方式：cbeT1T2ibicbecibic方式一：becibic

1

2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決定。方式二：cbeT1T2ibic復合管構成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能確定均如下：9.2.2無輸出變壓器的互補對稱功放電路一、特點1.單電源供電；2.輸出加有大電容。二、靜態(tài)分析則T1、T2特性對稱，

令：0.5USCRLuiT1T2+USCCAUL+-UC三、動態(tài)分析設輸入端在0.5USC直流電平基礎上加入正弦信號。若輸出電容足夠大，UC基本保持在0.5USC，負載上得到的交流信號正負半周對稱，但存在交越失真。ic1ic2交越失真RLuiT1T2+USCCAUL+-時，T1導通、T2截止；時，T1截止、T2導通。0.5USCuit四、輸出功率及效率若忽略交越失真的影響，且ui幅度足夠大。則：uLULmaxuittLSCLmSCLmRUIUU22axax==、LSCLmLmLRUIUP8222axaxmax=×=§1功率放大器§2直流穩(wěn)壓電源§3功率管的散熱與保護第八章功率電路及系統(tǒng)§1功率放大器1.1功率放大器的特點及分類1.2乙類互補推挽功率放大器1.3推挽功放的其它形式1.1功率放大器的特點及分類

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路，用作放大電路的輸出級，以驅動負載工作。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉等。一、功率放大器的特點例：擴音系統(tǒng)負載功率放大電壓放大信號提取1、三極管工作在大信號狀態(tài)，即電流、電壓的幅值都比較大。2、追求大功率、高效率、小失真。功率放大器的特點主要是：二、功率放大器的分類iCvCEoQ'Q"tiCo甲類功放

乙類功放

otiC甲乙類功放

otiCQ（1）電路組成

乙類互補功率放大電路如圖所示。它由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成。這種電路也稱為OCL電路。1.電路及工作原理

1.2乙類互補推挽功率放大器iC1tototoiC2iLvivooottVimIcmIcmIcmVcem（2）工作原理iC1iC2iL

靜態(tài)時:IBQ=0，ICQ=0，|VCEQ|=VCC，電路工作在乙類狀態(tài)，

vo=0。

動態(tài)時:vi>0V

T1導通