模拟电子线路》第6章杨凌

《模拟电子线路》第6章杨凌》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、杨凌《模拟电子线路》第6章第6章低频功率放大器§6.0引言多级放大器常用来给负载提供大的功率.例如,为扬声器之类的小负载电阻输送很大的电流,或为开关电源之类的大负载电阻传送很大的电压.前几章所讨论的放大器主要用于增强电压幅度或电流幅度,因而相应地称为电压放大器或电流放大器.本章将分析为负载传送一定功率的电路─功率放大器.对功率放大器的主要要求是:在一定的不失真(或失真较小)的前提下,将交流信号功率有效地传送给负载.因此,我们将关注晶体管的管耗问题.§6.1功率放大电路的一般问题一、功率放大器的主要

2、研究对象1、Po↑晶体管往往在接近极限运用状态下工作.2、η↑3、THD↓THD与Po是相矛盾的.4、功放管的散热问题5、功率管的保护问题Poη=—(6—1)PD二、功率放大电路的分类§6.1功率放大电路的一般问题功率放大电路是根据输出级晶体管的导通时间进行分类的.低频功率放大电路有三种基本类型:甲类、乙类、甲乙类.图5.1给出了输入为正弦信号时,各类功率放大器的输出情况.OiCωtOvCEiCICQQOiCωtOvCEiCQ图6.1(a)甲类晶体管的导通角θ=360o图6.1(b)乙类晶体管的导

3、通角θ=180o§6.1功率放大电路的一般问题OiCωtOvCEiCICQQ图6.1(c)甲乙类晶体管的导通角180o≤θ≤360o三、功率放大电路提高效率的主要途径晶体管的静态电流是造成管耗的主要因素,所以是影响功率放大电路效率的主要原因.可以证明:即使在理想情况下,甲类功放的最高效率只有50%.提高功放效率的一个基本思路是将Q点下移.§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)一、电路组成RL+VCC－VCCVT2+vi－VT1iC2iC1iL+vo－图6.2OCL(OutputCapac

4、itorless)1、Po与PomVomVomPo=VoIo=——·———22RL1Vom2=—·——2RL1Vcem21VCC2Po=—·——=—·——·ζ22RL2RLVcemζ≈——(6—2)VCC二、工作原理§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)图6.3Icm1OVCCvCE1iC1QVcem1VCES(a)IcmOVCESiC1QVcemvCEO2IcmVCES2VcemiC2(b)§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)1VCC2Pom=—·——(6-3)2RL2.η

5、与ηmax122VCC2PD=—VCCIcmsinωtdωt=—VCCIcm=—·——ζπππRL∫π0Poπη=—=—·ζ(6—4)PD4Pomπηm=——=—≈78.5%(6—5)PD4§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)三、功率BJT的选择1、PTm与Pom的关系PTPD－Po21PT1=PT2=—=———=Pom—ζ－—ζ222π2dPT1——dζ2=Pom—－ζπdPT1——=0dζVom≈0.6VCC时ζ≈0.6,即21PT1m=PT2m=Pom—×0.6－—×0.62≈0

6、.2Pom(6-6)π2§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)OVom/VCCPD0.20.40.60.81.01.21.00.80.60.40.20.1371.27PoPT1P/VCC2(——)2RLPD=Po+2PT1图6.4§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)2、功率BJT的选择(1)PCM≥PT1m≈0.2Pom(2)│V(BR)CEO│＞2VCC(3)ICM≥VCC/RL【例6-1】功放电路如图6.2所示,设VCC=12V,RL=8Ω,三极管的极限参数为ICM=2A

7、,│V(BR)CEO│=30V,PCM=5W.试求:(1)最大输出功率Pom值,并检验所给三极管是否能安全工作?(2)放大电路在η=0.6时的输出功率Po值§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)四、交越失真图6.2所示电路中,由于没有直流偏置,当vi=0时,VT1×,VT2×,因此实际输出vo=0;设两管的发射极开启电压为0.6V,则当－0.6V≤vi≤0.6V时,依然有VT1×,VT2×,vo=0.可见,输出波形在零点课堂练习【参考答案】(1)Pom=9W,ICM=1.5A,PTm=1

8、.8W;VCEM=24V(2)Po≈5.3W.RL+VCC－VCCVT2+vi－VT1iC2iC1iL+vo－§6.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)附近产生了失真,这种失真是由于晶体管的死区电压所造成的,称为交越失真,如图6.5所示.ωt－0.6V0.6V0vi/Vωt0vO,iL图6.5交越失真图6.7RL+VCC－VCCVT2viVT1iLvoR1R2iC1iC2RC3VT3RE3VT4RL+VCC－VCCVT2viVT1iLvo图6.6VD1VD2iC1iC2RC3