模拟电子技术 第5章低频功率放大器课件.ppt

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1、低频功率放大器第5章5.1　功率放大电路概述能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。功放既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。功放电路的要求：Pomax大，三极管极限工作=Pomax/PV要高失真要小5.1.1　功率放大电路的特点一、主要技术指标1.最大输出功率Pom功率放大电路提供给负载的信号功率称为输出功率。是交流功率，表达式为Po＝IoUo。最大输出功率是在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率2.转换效

2、率功率放大电路的最大输出功率与电源提供的直流功率之比。直流功率等于电源输出电流平均值与电压之积。二、功率放大电路中的晶体管在功率放大电路中，为使输出功率尽可能大，要求晶体管工作在极限应用状态。选择功放管时，要注意极限参数的选择，还要注意其散热条件，使用时必须安装合适的散热片和各种保护措施。晶体管集电极电流最大时接近ICM晶体管管压降最大时接近U（BR）CEO晶体管耗散功率最大时接近PCM三、功率放大电路的分析方法采用图解法（不适用小信号等效电路）5.1.2功率放大电路的分类在放大电路中，若输入信号为正弦波时，根

3、据晶体管在信号整个周期内导通情况分类甲类(=2)tiCOIcm2ICQtiCOIcm2ICQ乙类(=)tiCOIcmICQ2甲乙类(<<2)丙类：导通角小于。丁类：功放管工作在开关状态，管子　　　仅在饱和导通时消耗功率。集电极电流iC将严重失真。当输入信号是正弦波时，工作在甲类、乙类、甲乙类状态的功放管的“iC～uCE”波形如图（a）、（b）、（c）所示。双电源供电。T1和T2特性对称静态时，T1和T2均截止，输出电压为零。工作时，T1和T2交替工作，正、负电源交替供电，输出与

4、输入之间双向跟随。不同类型的二只晶体管交替工作，且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路；二只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。5.2　双电源互补功率放大电路目前使用最广泛的功放是OTL电路和OCL电路5.2.1　OCL电路的组成5.2.2　OCL电路工作原理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截止若考虑三极管的开启电压，输出波形将产生交越失

5、真。消除交越失真的OCL电路的工作原理tiC0ICQ1ICQ2消除交越失真思路：RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uoVCCV5R2R1uiR3ui=0，给T1、T2提供静态电压UB1、B2＝UD1＋UD2＋UR2UB1、B2略大于T1管发射结和T2管发射结开启电压之和，两管均处于微导通状态，即都有一个微小的基极电流，分别为IB1和IB2。静态时应调节R2，使UE为0,即u0为0。5.2.2　OCL电路的输出功率及效率当输入电压足够大，且又不产生饱和失真的图解分析图9.2.4　OCL电路的图解分析图中

6、I区为T1管的输出特性，II区为T2管的输出特性；二只管子的静态电流很小，可认为Q点在横轴上。Uommax=UCC–UCES1最大输出电压幅值最大不失真输出电压的有效值RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uoVCCV5R2R1uiR3最大输出功率电源VCC提供的电流电源在负载获得最大交流功率时所消耗的平均功率等于其平均电流与电源电压之积。即电源供给功率：转换效率理想情况下，UCES可忽略；但大功率管UCES较大，不能忽略理想情况下，UCES可忽略；则可以得到：功放管的功率损耗（两管总管耗PC=PE-PO）

7、如何求PC的最大功率？单管管耗5.2.4　OCL电路中晶体管的选择一、最大管压降UCE2max=2VCC–UCES1二、集电极最大电流三、选择功放管UCEmax=2VCC（考虑余量）RLT1T2+VCC+ui+uoVCC在查阅手册选择晶体管时，应使极限参数UBR（CEO）＞2VCCICM＞VCC/RLPCM＞0.2Pom[例1]在图所示电路中已知VCC＝15V，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降UCES＝3V，电压放大倍数约为1，负载电阻RL＝4欧，（1）求解负载上可能获得的最大功率和效率（2）若输入电压

8、最大有效值为8V，则负载上能够获得的最　　大功率为多少。解（1）（2）因为UO≈Ui，所以UOm≈8V。最大输出功率RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uoVCCV5R2R1uiR3在如图所示的这些电路中，用不同的方法为功放管设置了近似等于门限电压的正偏压。图7减小交越失真的几种电路5.2.5乙类互补对称电路存在的问题及克服的措施5.2.6复合管互补对称电路1．复