低频功率放大器(课件).ppt

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1、4.1概述4.2功率放大器的组成和工作特性4.3互补推挽功率放大器4.4功率放大器的保护电路4.5其它形式的功放电路第四章、低频功率放大器返回主目录LMMa1在多路放大电路末级、集成功率放大器、集成运算放大器等模拟集成电路的输出级，往往要求有较高的输出功率或要求具有较大的输出动态范围以驱动下一级负载,如音箱等。4.1、概述这类主要用于向负载提供功率的放大电路称为功率放大电路。LMMa24.1.1功率放大器的主要指标1.输出功率Po功率放大器应在输出不失真的情况下给出最大的交流输出功率Po以推动负

2、载工作。为此，功放管一般工作在大信号状态,以不超过管子的极限参数（ICM、BVCEO、PCM）为限度。这就使功放管安全工作成为功率放大器的重要问题。LMMa32.效率η功率放大器的效率定义为功率放大器的输出信号功率Po直流电源供给功率放大器功率PE之比,用η表示，即：功率放大器要求高效率地工作，一方面是为了提高输出功率，另一方面是为了降低管耗。直流电源供给的功率除了一部分变成有用的信号功率以外，剩余部分变成晶体管的管耗PC(PC=PE-Po)。管耗过大将使功率管发热损坏。所以，对于功率放大器，提高效率

3、也是一个重要问题。LMMa43.非线性失真功率放大器为了获得足够大的输出功率，需要大信号激励，从而使信号动态范围往往超出晶体管的线性区域，导致输出信号失真。因此减小非线性失真，成为功率放大器的又一个重要问题。概括起来说，要求功率放大器在保证晶体管安全运用的情况下，获得尽可能大的输出功率、尽可能高的效率和尽可能小的非线性失真。LMMa5由于功率放大电路的输出电压和输出电流都很大，信号作用的范围进入了晶体管特性的非线性区，所以在分析时不可再用微变等效电路，而应采用图解法。LMMa64.1.2、功率放大

4、器的分类放大电路按三极管在一个信号周期内导通时间的不同，可分为甲类、乙类以及甲乙类放大。功率放大电路类型很多，目前电子电路中广泛采用乙类（或者甲乙类）互补对称功率放大电路。LMMa7在一个周期内，管子只有半个周期有电流流通的，称为乙类放大。在整个输入信号周期内，管子都有电流流通的，称为甲类放大。若一个周期内有半个多周期内有电流流通，则称为甲乙类放大。t0icT(a)t0icT(b)T2T2t0ic(c)T2T2t0ic(d)T2T2图4-1放大器工作状态的类型（a）甲类;（b）乙类;（c）甲乙类;（d

5、）丙类若一个周期内有小于半个多周期内有电流流通，则称为丙类放大。LMMa8甲类放大的优点是波形失真小，但由于静态工作点电流大，故管耗大，放大电路效率低，所以它主要用于小功率放大电路中。乙类与甲类放大由于管耗小，放大电路效率高，在功率放大电路获得广泛应用。由于乙类与甲乙类放大输出波形失真严重，所以在实际电路中均采用两管轮流导通的推挽电路来减少失真。前面所讨论的放大电路主要用于增大电压幅度（通常称为电压放大电路），一般输入、输出信号幅度都比较小，故均采用甲类放大。LMMa94.2.1乙类推挽功率放大器的工作

6、原理4.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算4.2.3乙类推挽功率放大器的非线性失真4.2互补推挽功率放大器LMMa10电路和工作原理OCL(OutputCapacitorLess，无输出电容)互补对称式功率放大电路，简称OCL电路，如图所示。4.2.1、乙类双电源互补对称功率放大电路OCL互补对称式功率放大电路（OCL电路）RL＋V1V2UE－OCL电路LMMa11静态，即ui=0时，由于两管特性对称，供电电源对称，两管射极电位UE=0，V1、V2均截止，电路中无功率损耗,此时电路不消耗功率。RL＋

7、V1V2UE－两个三极管的静态电流均为0。这种只在信号半个周期内导通的工作状态称为乙类工作状态。动态时：忽略发射结死区电压，在ui的正半周内，V1导通，V2截止。V1以射极输出器的形式将正方向的信号变化传递给负载。电流方向如图中实线箭头所示。工作原理:LMMa12由于V1、V2管轮流导通，相互补足对方缺少的半个周期，RL上仍得到与输入信号波形相接近的电流和电压。故称这种电路为乙类互补对称放大电路。又因为静态时公共发射极电位为零，不必采用电容耦合，故又简称OTL电路。在正半周期，V1导通，V2截止最大输

8、出电压幅度受V1管饱和的限制，约为+UCC。在负半周期，V2导通，V1截止。V2以射极输出器的形式将负方向的信号变化传递给负载。电流方向如图中虚线箭头所示。最大输出电压幅度受V2管饱和的限制，约为-UCC。RL＋V1V2UE－LMMa13(b)OCL电路的工作波形t0t00tt0t0LMMa14在如图电路中，尽管两只三极管都只在半个周期内导通（工作在乙类状态），但它们交替工作，使负载得到完整的信号波形。这种形式称为“互补”。射极输出器输出