模拟电子技术基础 ppt课件.ppt

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1、第8章功率放大电路武汉理工大学信息工程学院电子技术基础课程组本章主要内容基本概念：①三极管的甲类、乙类和甲乙类工作状态；②交越失真2.PO（输出功率）；POM（最大输出功率）；3.PV（电源供给的功率）=PO+PT；本章主要讲述功率放大电路的基本原理和基本分析方法。【要求重点掌握以下内容：】6.双电源互补对称电路工作在乙类时，BJT器件安全工作必须要满足的极限参数（3个）：PCM，│V(BR)CEO│，ICM4.PT（管耗）5.η（效率）=PO/PV；本章主要内容8.1功率放大电路的一般问题一.什么是功率放大电路？能够向负载提供足够信号功率的放大电

2、路称为功率放大电路，简称功放。二者无本质的区别，都是能量的控制与转换。二.功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？不同之处在哪里？不同之处在于：各自追求的指标不同。电压放大电路：功率放大电路：主要要求使负载得到不失真的电压信号，其输出功率并不一定很大；通常为小信号放大电路。主要要求获得尽可能大的不失真（或失真较小）输出功率和转换效率，通常是在大信号状态下工作。三.功率放大电路的特点要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，带载能力要强。四.功率放大电路中的特殊问题输出功率要大；效率要高；输出功率电源提供的

3、功率η越大，效率越高非线性失真要小；管耗较大，要考虑散热问题；功放管的保护问题由于功放管处于大信号下工作，故分析功率放大电路时通常采用图解法。四.功率放大电路提高效率的主要途径问题1原来的共射放大电路能不能用作功率放大电路？【分析】QICQ电压放大电路中Q点要尽可能设置到中间的位置，且在没有交流信号输入时，仍存在静态量IBQ，ICQ，VCEQQICQ甲类放大电路的特点：称为甲类放大电路在整个周期内都有电流流过放大器件，即在一周期内iC>0。甲类放大电路的缺点：①管耗大故电压放大电路不适宜作为功率放大电路！②效率低ηmax=50%【分析】问题2那么，

4、怎样才能使电源供给的功率大部分转化为有用的信号输出功率，进而提高转换效率η呢？Q应尽量减小静态功耗使IBQ↓，ICQ↓Q点↓iC波形产生失真称为甲乙类放大电路为得到高效率，先不管iC波形的失真，继续使Q点降低至极限情况——落到横轴上。Q称为乙类放大电路乙类放大电路的特点：①在一个周期内只有半个周期iC>0。②ηmax=78.5%缺点：波形失真严重Q甲乙类放大电路的特点：称为甲乙类放大电路在一个周期内有半个周期以上iC>0。甲乙类放大电路的缺点：iC波形会产生失真功率放大电路中电源的功率除了提供给负载外，其余的消耗在什么地方？消耗在管耗上。提高功放效

5、率的根本途径是减小功放管的功耗。功放中的功放管采用哪种工作状态最合适？采用甲乙类工作状态最合适，因为甲类效率太低，丙类失真太大，乙类会产生交越失真。一.结构互补对称：电路中采用两个双极性三极管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。8.2乙类双电源互补对称功率放大电路OCL:OutputCapacitorless【无输出电容器】RLui-VCCT2二.工作原理（设ui为正弦波）先单独分析一下T1和T2：RLui+-VBE前提：忽略b、e间压降，即：视VBE=0。∵是射极输出∴为电压跟随器T1T2ui＞0时，T1导通；ui≤0

6、时，T1不导通ui＜0时，T2导通；ui≥0时，T2不导通二者可以互补输出静态时：ui=0V综合分析该互补输出电路iC2iC1ic1、ic2均=0（乙类工作状态）uo=0V——没有电流，故没有消耗，从而解决了静态功耗的问题动态时：ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1;综合分析该互补输出电路iC1动态时：ui0VT1截止，T2导通ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1;iL=ic2T1、T2两个管子交替承担放大任务，在负载上得到完整的正弦波。综合分析该互补输出电路iC2组成“推挽式电路”三.组合特性分析——图解法Icm2Icm2VcemV

7、cem=UCES1VcciC的最大变化范围应为ICM总=2IcmvCE的变化范围应为Vcem总=2Vcem=2IcmRL负载上的最大不失真电压Vom最大不失真输出功率Pom输出功率Po四.电路参数计算设Vom为输出电压的最大值，即幅值，则有效值Vo为：∵，若忽略UCES则这里需熟记一个管子的管耗管耗PT两管管耗设输出电压为而这里需熟记求最大管耗PTM用求极限的方法求解：对Vom求导，令导数为0。因时具有最大管耗。即：该公式用来求最大管耗而已求得则体现的是最大管耗和最大输出功率之间的关系。这里需熟记电源供给的最大功率直流电源供给的功率PV当PV一部分

8、供给负载输出：另一部分供给管耗：效率最高效率max可见效率与负载RL无关这里需熟记五.选功率BJT管的原则最大允许管耗