电子技术基础_模拟部分 课件 第八章.ppt

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1、8功率放大电路8.1功率放大电路的一般问题8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路*8.5集成功率放大器8.2射极输出器——甲类放大的实例8.1功率放大电路的一般问题2.功率放大电路提高效率的主要途径1.功率放大电路的特点及主要研究对象例1：扩音系统功率放大器的作用：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。执行机构功率放大电压放大信号提取例2：温度控制R1-R3:标准电阻Va:基准电压Rt:热敏电阻A：电压放大器RtTVO室温T温度调节过程VbVO1voR1aR2Vcc+R3Rt功放b温控室A+-vo1加热元件1.功率放大

2、电路的特点及主要研究对象(1)功率放大电路功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。(2)要解决的问题提高效率减小失真管子的保护一般直接驱动负载，带载能力要强。讨论对象：大信号分析方法：图解法。（3）功率放大电路的特点：要求输出功率尽可能大：输出信号电压和电流大，使放大管工作在极限状态，因此必须保证放大管的安全工作。要求效率高：效率——负载得到的有用信号功率与电源提供的直流功率之比。要求非线性失真小：由于功率放大电路是大信号运用，接近晶体管的截止区和饱和区，容易产生非线性失真。可见，输出功率与非线性失真是功率放大电路的一对主

3、要矛盾。功放管的散热:有相当大的功率消耗在管子上，引起温升（4）功率放大电路的分类三极管根据导通时间可分为如下四个状态，如图所示。甲类工作状态-------三极管360°导电；甲类360°导电射极输出器的输出电阻低，带负载能力强，但做功放不适合。为什么？解释如下：RbvoVCCviibRE射极输出器能否做功率放大？RbvoVCCviRE射极输出器效率的估算：(设RL=RE)votvoibQicvceVCC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：VCEQ=0.5VCC静态工作点：直流电源输出的功率最大负载功率最大效率(RL=RE时)电压放大器一般工作在甲类，其输出功率由功

4、率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过50%。乙类放大：三极管180°导电。功率放大电路必须考虑效率问题。静态电流是造成管耗的主要原因。为了降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类工作状态。一周期内只有半个周期iC＞0。没有输入信号时，信号输出功率为零，电源供给的功率为零，管耗为零。信号增大，电源供给的功率增大，输出功率增大。但输出出现了严重的失真。甲乙类放大：导通角大于180°。一周期内有半个周期以上iC＞0。甲乙类和乙类放大虽降低了静态工作电流，但又产生了失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路和互补对称电路较好地解决

5、了乙类工作状态下的失真问题。电压放大电路BJT工作在甲类，乙类和甲乙类放大主要用于功率放大电路。丙类-------三极管<180°导电丁类（D类）开关状态半周期：饱和导通半周期：截止end8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.3.2分析计算8.3.1电路组成8.3.3功率BJT的选择8.3.1电路组成由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。1.电路组成2.工作原理当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。当输入信号为负半周时，且幅度

6、远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。于是两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的波形。8.3.2分析计算图解分析1.最大不失真输出功率Pomax输出功率忽略VCES时2.电源供给的功率PV当3.管耗PT两管管耗4.效率当将PT、P0、PV画成曲线，如图5.2.2所示。乙类互补功放电路的管耗每只BJT的最大允许管耗PCM必须大于PT1M≈0.2POM；8.3.3功率BJT的选择显然，管耗与输出幅度有关，图5.2.2中画阴影线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有一

7、个最大值。可用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTmax发生在Vom=0.64VCC处，将Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为对一只三极管考虑到当T2导通时，-vCE2≈0,此时vCE1具有最大值，且等于2VCC。因此，应选用

8、V（BR）CEO

9、>2VCC通过BJT的最大集电极电流为VCC/RL，所选BJT的ICM一般不宜低于此值。end8.4甲乙类互补对称功率放大电路8.4.2甲乙类