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共发射极放大电路3. 集电极电阻(Rc)Rc的阻值一般为几千欧至几十千欧 。其作用是将集电极的电流变化转换成电晶体集、射极间的电压变化,以实现由放大电路负载上获得电压放大的目的 。4. 固定偏置电阻(Rb)Rb的阻值一般为几十千欧至几百千欧 。主要作用是保证发射结正向偏置,并提供一定的基极电流Ib,使放大电路获得一个合适的静态工作点 。5. 耦合电容(C1和C2)C1和C2在电路中的作用是“隔离直流通过交流” 。电容器的容抗Xc与频率f为反比关係,因此在直流情况下,电容相当于开路,使放大电路与信号源之间可靠隔离;在电容量足够大的情况下,耦合电容对规定频率範围内的交流输入信号呈现的容抗极小,可近似视为短路,从而让交流信号无衰减地通过 。共集电极把输入信号由电晶体的基极输入,而把负载电阻接在发射极上 。特点:电压增益(放大倍数)小于1但近似等于1,输出电压与输入电压同相位,输入电阻高、输出电阻低 。虽然共集电极放大电路的电压增益小于1,但是它的输入电阻高,当信号源(或前极)提供给放大电路同样大小的信号电压时,由于具有较高的输入电阻,使所需提供的电流减小,从而减轻了信号源的负载 。
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共集电极放大电路共基极特点:共基极放大电路的输入电阻很低,一般只有几欧到几十欧,但其输出电阻却很高 。另外,共基放大电路允许的工作频率较高,高频特性比较好,所以它多用于高频和宽频带电路或恆流源电路中 。
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共基极放大电路性能比较电路形式共发射极放大电路共集电极放大电路共基极放大电路电流放大係数较大,例如200较大,例如200=<1电压放大係数较大,例如200=<1较大,例如100功率放大倍数很大,例如20000较大,例如300较大,例如200输入电阻中等,例如5K较大例如50K较小,例如50输出电阻较大,例如10K较小,例如100较大,例如5K输出与输入电压相位相反相同相同功效放大实际电子技术套用中,当线路中负载为扬声器、记录仪表、继电器或伺服电动机等设备时,就要求它能为负载提供足够大的交流功率,使之能够带动负载 。通常把这种电子线路的输出级称为功率放大电路,简称“功放” 。功放电路中的电晶体称为功率放大管,简称“功放管” 。功放广泛用于各种电子设备、音响设备、通信及自控系统中 。工作状态甲类放大器这种功放的工作原理是输出器件电晶体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,一般套用在家庭的高档机中 。
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甲类放大电路乙类放大器两只电晶体交替工作,每只电晶体在信号的半个周期内导通,另外半个周期内截止 。该机效率高,约为78%,但缺点是容易产生交越失真(两只电晶体分别导通时发生的失真) 。甲乙类放大器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,被广泛套用于家庭、专业、汽车音响系统中 。
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乙类放大电路
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甲乙类放大电路功能分类前级功放其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 。后级功放其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採用 。合併式放大器将前级放大器和后级放大器合併为一台功放,兼有前二者的功能,通常所说的放大器都是合併式的,套用範围较广 。特点功放电路和前面介绍的基本放大电路都是能量转换电路,从能量控制的角度来看,功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别 。但是,从完成任务的角度和对电路的要求来看,它们之间有着很大的差别 。低频电压是在小信号状态下工作,动态工作点摆动範围小,非线性失真小,因此可用微变等效电路法分析、计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标,一般不考虑输出功率 。而功率放大电路是在大信号情况下工作,具有动态工作範围大的特点,通常只能採用图解法分析,而分析的主要性能指标是输出功率和效率 。技术要求功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率,而功率是电压与电流的乘积,因此功放电路不但要有足够大的输出电压,而且还应有足够大的输出电流 。因此,对功放电路具有以下几点要求 。效率儘可能高功放是以输出功率为主要任务的放大电路 。由于输出功率较大,造成直流电源消耗的功率也大,效率的问题突显 。在允许的失真範围内,期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外,应儘量减小其损耗,首先应考虑儘量提高管子的工作效率 。具有足够大的输出功率为了获得儘可能大的功率输出,要求功放管工作在接近“极限运用”的状态 。选管子时应考虑管子的三个极限参数Icm、Pcm和Ubr CEO 。非线性失真儘可能小功放工作在大信号状态下,不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增大而越发严重 。技术上常常对电声设备要求其非线性失真儘量小,最好不发生失真 。而在控制电动机和继电器等方面,则要求以输出较大功率为主,对非线性失真的要求不是太高 。由于功率管处于大信号工况,所以输出电压、电流的非线性失真不可避免 。但应考虑将失真限制在允许範围内,亦即失真也要儘可能地小 。另外,由于功率管工作在“极限运用”状态,因此有相当大的功率消耗在功放管的集电结上,从而造成功放管结温和管壳的温度升高 。所以管子的散热问题及过载保护问题也应充分予以重视,并採取适当措施,使功放管能有效地散热 。失真形式饱和失真静态工作点过大,在信号正半周进入了输出特性曲线的饱和区 。方法是提高工作电压、适当调小静态工作点,输入信号幅度 。截止失真静态工作点过低,信号负半周进入了输出特性曲线的截止区 。方法是提高静态工作点、适当减小输入信号幅度 。交越失真又称小信号失真,在输入信号幅度很小时,进入了输入特性的弯曲段,是乙类推挽功放电路中静态电流过小所致 。方法是适当提高静态电流 。小功率放大器静态电流在2-4mA(如收音机功放),大功率功放可选十多mA 。乙类互补对称功率理想情况下,乙类互补对称电路的输出没有失真 。实际的乙类互补对称电路(图),由于没有直流偏置,只有噹噹输入信号vi大于管子的门坎电压(NPN硅管约为0.6V,PNP锗管约为0.2V)时,管子才能导通 。当输入信号vi低于这个数值时,T1和T2都截止,ic1和ic2基本为零,负载RL上无电流通过,出现一段死区,如图1所示 。这种现象称为交越失真 。