模拟电子技术第九章

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1、第九章功率放大电路第九章功率放大电路第九章功率放大器§9.1概述§9.2互补对称功率放大电路§9.3实际功放电路§9.4集成功率放大器§9.5变压器耦合式功放电路例1：扩音系统执行机构功率放大器的作用：用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。§9.1概述功率放大电压放大信号提取例2：温度控制R1-R3:标准电阻Ua:基准电压Rt:热敏电阻A：电压放大器RtTUOT温度调节过程UbUO1R1aR2uoUsc+R3Rt功放b温控室A+-uo1加热元件分析功放电路应注意的问题(1)功放电路中电流、电

2、压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM、UCEM、PCM。ICMPCMUCEMIcuce(2)电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。(3)电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Pomax:负载上得到的交流信号功率。PE：电源提供的直流功率。不合适，因为效率太低。uotuo射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗？问题讨论:ibRbuoUSCuiRE估算射极输出器的效率：QicuceUSC(设RL=RE)为使输出信号的幅值尽可能大(要保证不失真

3、)，静态工作点（Q）设置较高（靠近负载线的中部）。若忽略晶体管的饱和压降和截止区，输出信号uo的峰值最大只能为：uo的取值范围QIcuCEUSC直流负载线交流负载线UCEQ=0.5USC静态工作点：放大电路的输出没有失真的工作方式称为甲类放大。1.直流电源输出的功率2.最大负载功率3.最大效率(RL=RE时)如何解决效率低的问题？办法：降低Q点。既降低Q点又不会引起截止失真的办法：采用推挽输出电路，或互补对称射极输出器。缺点：但又会引起截止失真。§9.2互补对称功率放大电路互补对称功放的类型无输出变压器形式（OTL电路）无输出电容形式

4、（OCL电路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、PNP各一支；两管特性一致。类型：9.2.1无输出电容的互补对称功放电路一、工作原理（设ui为正弦波）电路的结构特点：ui-USCT1T2uo+USCRLiL1.由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。2.双电源供电。3.输入输出端不加隔直电容。ic1ic2动态分析：ui0VT1截止，T2导通ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1;ui-USCT1T2uo+USC

5、RLiLiL=ic2T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。因此，不需要隔直电容。静态分析：ui=0VT1、T2均不工作uo=0V乙类放大的输入输出波形关系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真死区电压uiuou"ou´o´tttt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。ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)静态电流ICQ、IBQ等于零；(2)每管导通时间等于半个周期；(3)存在交越失真。乙类放大的特点：二、最大输出功率及效率的计算假设ui为正弦波且幅度足够大，T

6、1、T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。ULmax负载上得到的最大功率为：iL-USCRLuiT1T2UL+USC若忽略晶体管的饱和压降，则负载（RL)上的电压和电流的最大幅值分别为：LSCLmSCLmRUIUU==axax电源提供的直流平均功率计算：每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为:两个电源提供的总功率为：USC1=USC2=USCtic1效率为：三、电路的改进1.克服交越失真交越失真产生的原因：在于晶体管特性存在非线性，ui

7、R2支路。R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2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基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。uB1tUTtiBIBQ甲乙类放大的波形关系：ICQiCuBEiBib特点：存在较小的静态电流ICQ、IBQ。每管导通时间大于半个周期，基本不失真。iCQuceUSC/

8、REUSCIBQ为更好地和T1、T2两发射结电位配合，克服交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用UBE电压倍增电路替代。2.UBE电压倍增电路B1B2+-BER1R2UIBI合理选择R1、R2大小，B1、B2间便可得到