[工学]2011年电子设计竞赛培训讲义——模拟电子技术部分.ppt

功率放大器的主要技术指标 输入阻抗和输出阻抗； 集电极效率； 输出功率； 频带宽度； 失真度。 考虑功放管的饱和压降Uces后: 展宽通频带的方法： 引入负反馈（增益下降）； 增大放大器输入耦合电容或增大回路输入电阻； 高频电路的一些常用方法（略） 整机电路 相信以上的分析对大家理解2001年D题有帮助。 该题具体任务及解答请翻阅电子工业出版社 高吉祥主编《全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——模拟电子线路》P228-246. 四、补充知识——场效应管 五、补充知识——滤波电路 4、SSPWM单边正弦脉宽调制电路 5、脉冲功放设计 6、低通滤波器（四阶巴特沃斯滤波器） 场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。 结型场效应管JFET 绝缘栅型场效应管MOS 场效应管有两种: N 基底 ：N型半导体 P P 两边是P区 G(栅极) S源极 D漏极 一、结构 1 、结型场效应管: 导电沟道 N P P G(栅极) S源极 D漏极 N沟道结型场效应管 D G S D G S 二、工作原理（以P沟道为例） UDS=0V时 P G S D UDS UGS N N N N ID PN结反偏，UGS越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄。 P G S D UDS UGS N N ID UDS=0V时 N N UGS越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。 但当UGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。 P G S D UDS UGS N N UDS=0时 UGS达到一定值时（夹断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使UDS ? 0V，漏极电流ID=0A。 ID P G S D UDS UGS UGSVp且UDS0、UGDVP时耗尽区的形状 N N 越靠近漏端，PN结反压越大 ID P G S D UDS UGS UGSVp且UDS较大时UGDVP时耗尽区的形状 N N 沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。 ID G S D UDS UGS UGSVp UGD=VP时 N N 漏端的沟道被夹断，称为予夹断。 UDS增大则被夹断区向下延伸。 ID G S D UDS UGS UGSVp UGD=VP时 N N 此时，电流ID由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随UDS的增加而增加，呈恒流特性。 ID 三、特性曲线 UGS 0 ID IDSS VP 饱和漏极电流 夹断电压 转移特性曲线 一定UDS下的ID-UGS曲线 考虑功放管的饱和压降Uces后: 电源提供的直流平均功率计算： 负载（RL)上的电压和电流的最大幅值分别为： 实际效率为： L ces SC SC E E E R U U U P P P p - × = + = 2 2 2 2 1 乙类放大器产生交越失真的原理: ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL 交越失真 死区电压 ui uo uo u′o ′ t t t t 交越失真：输入信号 ui在过零前后，输出信号出现的失真便为交越失真。 §2、甲乙类 准互补对称功率放大电路 交越失真产生的原因： 在于晶体管特性存在非线性，ui uT时晶体管截止。 iB iB uBE t ui t UT 克服交越失真的措施：电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。 R1 D1 D2 R2 +USC -USC UL ui iL RL T1 T2 静态时: T1、T2两管发射结电位分别为二极管D1、 D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态； 两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为“甲乙类放大” 。 动态时：设 ui 加入正弦信号。正半周 T2 截止，T1 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周T1截止，T2 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态。 实用OTL互补输出功放电路 调节R,使静态UAQ=0.5USC D1 、 D2使b1和b2之间的电位差等于2个二极管正向压降，克服交越失真。 Re1 、 Re2：电阻值1~2?，射极负反馈电阻，也起限流保护作用。 D1 D2 ui +USC RL T1 T2 T3 C R B Re1 Re2 b1 b2 A +24V ui RL T7 T8 RC8 -24V R2 R3 T6 Rc1 T1 T2 Rb1 Rb2 C1 Rf R1 D1 D2 T3 Re3 T4 Re4 C2 T5 Re5 C3 C4 T9 T10 Re10 Re7 Re9 C5 R4 BX 差动放大级 反馈级 偏置电路 共射放大级 UBE 倍增 电路 恒流源 负载 准互补功放级 保险管 负载 实用的OCL准互补功放电路： §3、丁类（D类）功率放大电路 功率放大器的主要问题就是如何尽可能提高功放