常用低频功率放大器.doc

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1、第4章低频功率放大器【课题】4.2常用低频功率放大器【教学目的】1．会识读OTL、OCL功放电路的电路图。2．理解OCL和OTL功放电路的工作原理。3．理解产生交越失真原因、掌握消除交越失真的方法。4．会计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。5．了解功放器件的选用及安全使用常识。【教学重点】1．OCL和OTL功放电路组成、主要元件的作用及工作原理。2．消除交越失真的方法。3．计算OCL、OTL功放电路的最大输出功率。4．功放器件的选用及安全使用常识。【教学难点】1．产生交越失真的原因及消除方法。2．OCL功放电路主要元件的作用及工

2、作原理。3．OTL功放电路主要元件的作用及工作原理。【教学参考学时】4学时【教学方法】讲授法、分组讨论法。【教学过程】一、引入新课复习低频功率放大器的分类。二、讲授新课4.2.1OCL功率放大器一、未设偏置电路的OCL功放电路1．电路组成特点（1）由一对特性参数基本相同，导电类型不同的功放管V1（NPN管）和V2（PNP管）组成的射极输出器构成，如图4.2所示。（2）电路输出端采用直接耦合。（3）电路采用双电源供电。Vcc（4）电路未设置偏置电路，静态时两功放管均处于截止状态，即电路工作在乙类状态。2．电路工作原理Vcc（1）静态时，

3、由于V1和V2特性相同，供电电源对称，使功放管发射极到地的电压，即中点电位VA=0，功放管V1、V2均截止，电路中无功率损耗。交越失真图4.3（2）当输入交流信号vi为正半周期时,V1正偏导通，V2反偏截止,信号经V1管放大，V1管集电极电流ic1流经负载RL，在RL上形成输出电压vo的正半周，如图4.3（教材图4.6）所示，其电流方向如图4.2中箭头所示。（3）当vi为负半周时,V1反偏截止,V2正偏导通,信号经V2管放大，V2管集电极电流ic2流经RL，在RL上形成输出电压vo的负半周，电流方向与正半周相反。因此，在输入信号变化一

4、个周期内，V1、V2交替半周导通，犹如一推一挽，在负载上合成完整的信号波形。3．电路存在交越失真（1）交越失真输出波形在正、负半周的交替处产生失真称为交越失真，如图4.3所示。（2）产生交越失真的原因电路未设置偏置电路，功放管因静态电流为零，处于截止状态。在输入信号vi小于死区电压时，三极管不能导通，造成两功放管在输出信号的正、负半周交接处（零点附近）电压为零，产生波形失真。（3）克服交越失真的方法：给功放管设置适当的直流偏置，使其静态时处于微导通状态，即工作于甲乙类状态，如图4.4（教材图4.7）所示。电路中接入二极管V3和V4的目

5、的就是给功放管V1和V2加入直流偏置，消除电路的交越失真。二、加有偏置电路的OCL功放电路1．电路组成特点在图4.3所示电路的基础上增加了：（1）激励管（推动管）V5——起电压放大作用，推动功放管工作。（2）R1——V5管的集电极电阻，可将V5放大的电流信号转换为电压信号。（3）V3、V4、R1和R2——构成V1、V2的偏置电路，使电路工作于甲乙类状态，其目的是克服交越失真。（4）R2——V1管的发射极负反馈电阻，起稳定静态工作点和改善输出信号失真的作用。2．工作原理（1）在vi的正半周（瞬时极性见图），V5输出负极性信号，V1反偏截

6、止，V2正偏导通，信号经V2放大后，形成信号电流iC2，并在RL两端产生负半周输出信号电压vo，V2的直流电源由–Vcc提供。（2）在vi的负半周，V5输出正极性信号，V1正偏导通，V2反偏截止，信号经V1放大后形成信号电流iC1，在RL两端产生正半周输出信号电压vo，V1的直流电源由Vcc提供。3．OCL功放电路的输出功率和效率（1）OCL功放电路最大输出功率（2）由于功放管静态时有微小的偏置电流，所以其最大效率略低于乙类。4.2.2OTL功率放大器OCL功放电路具有低频响应好、便于集成化的优点，但需要两个独立的电源，在实际应用中不

7、太方便。OTL功放电路采用单电源供电，是一种常用的功放电路。1．电路组成OTL功放电路如图4.5所示，其组成特点及元件的主要作用如下：（1）V1、RP1、R1、R2、R3、R5和C2组成激励级：起电压放大作用，推动功放管工作。其中C2是中和电容，防止电路产生高频自激。（2）可调电阻RP1作用：①给激励管V1发射结提供正向偏置电压；②调节电路中点电压，使两功放管发射极公共点（A点）电位为电源电压的一半，即为；③起电压并联负反馈作用，既可稳定静态工作点又能稳定输出信号的幅度。（3）V3和V4：起功率放大作用。（4）二极管V2和可调电阻RP

8、2的作用：给功放管提供适当的直流偏置，使其工作在甲乙类工作状态，消除电路的交越失真。（5）电路与负载之间的连接采用电容耦合。输出耦合电容C5的作用：①耦合输出信号；②因电路采用单电源供电，在V3截止时兼作V4的电源。（6