模电课件第9章.ppt

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1、9.1功率放大器的特点及工作状态9.3乙类互补对称功率放大电路9.4甲乙类互补对称功率放大电路*9.5集成功率放大器甲乙类双电源互补对称电路甲乙类单电源互补对称电路第九张功率放大器9.2甲类功率放大电路例：扩音系统实际负载什么是功率放大器？在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器9.1功率放大电路概述功率放大电压放大信号提取9.1.1功率放大器的特点及工作方式1.功率放大电路研究的问题（1）性能指标：

2、输出功率和效率。若已知Uom，则可得Pom。最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。（2）分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。（3）晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。在功放中，晶体管通过的最大集电极或射极电流接近最大集电极电流，承受的最大管压降接近c-e反向击穿电压，消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。称为工作在尽限状态。功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM、U(BR)CEO、PCM。ICMPCMU(BR)CEOIcuce2.对功率放大电路的要求（1）在电源电压一定的情况下

3、，最大不失真输出电压最大，即输出功率尽可能大。（2）效率尽可能高，因而电路损耗的直流功率尽可能小，静态时功放管的集电极电流近似为0。3.晶体管的工作方式（1）甲类方式：晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态（2）乙类方式：晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态（3）甲乙类方式：晶体管在信号的多半个周期处于导通状态甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。iCuCE乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。iCuCEQ2ICQQ1UCEQICQVCC甲乙类：介于两者之间，导通角大于180°iCuCEQ3

4、ICQVCC一.甲类功率放大器9.1.2功率放大电路的种类静态时:动态时:即三角形QDE的面积。而RL上得到的功率只是它的一部分，且RL越小功率越小。可见效率很低，该电路不宜作功放。若变压比为n，则初级等效交流负载二.变压器耦合功率放大电路Rb为偏置电阻，其值决定IBQ和ICQ。UCEQ=VCC直流负载线为一垂直线；交流负载线通过Q点，其斜率为调节变压器的变比，实现阻抗匹配，可使交流负载线与横轴的交点约为2VCC。电源供出功率PEiCt0ICQICQICQuCEiCuCEt00UCEQUCVCC(b)Q直流负载线交流负载线iBIC

5、可见，此类放大器无信号时，效率为零；而信号最强时最大效率也只有50%。这是此类放大器的致命弱点，也是晶体管功率放大器极少采用此类放大器的原因。通常人们希望输入信号为零时电源不提供功率，输入信号越大，负载获得的功率越大，电源提供的功率也随之增大，从而提高效率。为了达到上述目的，在输入信号为零时，应使管子处于截止状态。产生了乙类推挽功率放大电路。乙类推挽电路信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。两只管子交替工作，称为“推挽”。设β为常量，则负载上可获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率也越大。三.无输出变压器的功

6、率放大电路----OTL电路输入电压的正半周：＋VCC→T1→C→RL→地C充电。输入电压的负半周：C的“＋”→T2→地→RL→C“－”C放电。C足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，故选用OTL电路。四.无输出电容的功率放大电路----OCL电路输入电压的正半周：＋VCC→T1→RL→地输入电压的负半周：地→RL→T2→－VCC两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。静态时，UEQ＝UBQ＝0。五.桥式推挽功率放大电路----BTL电路输入电压的正半周：＋VCC→T

7、1→RL→T4→地输入电压的负半周：＋VCC→T2→RL→T3→地①是双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻均无接地点。②管子多，损耗大，使效率低。几种电路的比较变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率低，低频特性差。OTL电路：单电源供电，低频特性差。OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。BTL电路：单电源供电，低频特性好；双端输入双端输出。一.电路组成互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。9.2互补对称功率放大电路9.1.2OCL电路的组成及工作原理二.工作原

8、理（设ui为正弦波）ic1ic2静态时：ui=0Vic1、ic2均=0（乙类工作状态）uo=0V动态时：ui0VT1截止，T2导通ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1;iL=ic2T1、T2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。三.