中南大学模电课件第4章.ppt

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1、第4章功率放大电路4.2互补对称功率放大电路4.3改进型OCL电路4.1概述*4.4集成功放及其应用小结4.1概述4.1.1功率放大的特点及主要性能指标Pomax大，三极管工作在极限状态=Pom/PV要高非线性失真要小特点：晶体管的散热与保护问题分析方法----图解法4.1.2功率放大电路的分类甲类：乙类：甲乙类：分类：放大电路的工作状态甲类(=2)tiCOIcM2ICQtiCOIcM2ICQ乙类(=)tiCOIcMICQ2甲乙类(<<2)QuCEiCOtiCOQQ乙类工作状态失真大，静态电流为零，管耗小，效率高。甲乙

2、类工作状态失真大，静态电流小，管耗小，效率较高。甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。4.2.1互补对称功率放大电路的引出+VCCRLC1+RBuce=uouCEiCOtiCOQIcMUceM设“Q”设置在交流负载线中点VCCIC4.2互补对称功率放大电路1.甲类功率放大电路的输出功率与效率2.互补对称功率放大器的引出上图所示的射极跟随器输出电阻小，带负载能力强，适合作功率输出级，但由于RC的存在，它的静态电流较大，电路效率仍然较低。为了提高效率，必须使电路的静态损耗为0，即IB=0，IC=0，并且采用两个极性相反的射极跟随器组成乙类互补功率

3、放大电路4.2.2OCL电路的组成与工作原理(OCL—OutputCapacitorless)电路组成及工作原理RLT1T2+VCC+ui+uoVCCui>0T1导通T2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0T2导通T1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0T1、T2截止RLT1T2+VCC+ui+uoVCCiC1iC1iBUon-UonuBEuituotUon-Uon-Uon

4、号幅度越小失真越明显。4.2.3OCL电路的输出功率与效率最大输出电压幅值为VCC-UCES最大不失真输出电压有效值为最大输出功率为负载获得最大输出功率时，RLT1T2+VCC+ui+uoVCC电源瞬时功率为pv=iCVCC效率电源平均功率为若忽略UCES，则RLT1T2+VCC+ui+uoVCC令则：时管耗最大，即：每只管耗每只管子最大管耗为0.2Pom选管原则PCM>0.2PomU(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RLRLV1V2+VCC+ui+uoVEE管耗例1：已知：VCC=VEE=24V，RL=8，忽略UCE(sat

5、)求Pom以及此时的PV、PT1，并选管。[解]PV=2V2CC/RL=2242//(8)=45.9(W)RLV1V2+VCC+ui+uoVEE=0.5(45.936)=4.9(W)U(BR)CEO>48VICM>24/8=3(A)可选：U(BR)CEO=60100VICM=5APCM=1015W例2：已知：VCC=12V，RL=8，UCES=2V，1）求Pom、η以及此时的PV、PT1，并选管。2）计算η=0.6时的Po[解]PV=2VCC（VCC-UCES）/RL=21210/(8)=9.55(W)RLV1V2

6、+VCC+ui+uoVCCU(BR)CEO>24VICM>12/8=1.5(A)可选：U(BR)CEO=30VICM=3APCM=5W4.3改进型OCL电路4.3.1甲乙类互补对称功率放大电路给T1、T2提供静态电压tiC0ICQ1ICQ21.克服交越失真思路电路：RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uoVCCT3当ui=0时，T1、T2微导通。当ui<0(至)，T1微导通充分导通微导通；T2微导通截止微导通。当ui>0(至)，T2微导通充分导通微导通；T1微导通截止微导通。2.克服交越失真的电路T1T2T3T4

7、T1T2T3R2R1利用二极管消除交越失真UBE的倍增电路利用二极管提供偏置电压b1b2Ub1b2=UD1+UD2要求①Ub1b2约大于Uon1+Uon2；②ui=0时uo=0由于D1、D2的动态电阻很小，可认为交流分量ub1=ub2=ui①ui>0时，T1导通，T2微导通或截止；②ui<0时，T2导通，T1微导通或截止；T1、T2微至少有一个导通，无交越失真，工作在甲乙类状态。3.实际电路T4RL+VCC+uoT1T2T3VEER*1R2R3R44.功率和效率由于甲乙类互补对称功率放大电路的静态电流很小，其工作原理与分析方法与乙类功率放大电路近似

8、相同。对于甲乙类互补对称功率放大电路的输出功率与效率计算，仍然可以使用乙类功率放大电路的计算公