模拟电子技术低频功率放大器ppt课件.ppt

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1、低频功率放大器学习目标了解功率放大电路的特点与分类掌握乙类、甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理及主要性能指标计算了解集成功率放大电路的特点及其应用7.1功率放大电路概述7.2双电源互补对称功率放大电路（OCL电路）7.3单电源互补对称功率放大电路（OTL电路）*7.4集成功率放大电路简介*7.5电路仿真实例7.1功率放大电路概述7.1.1功率放大电路的特点（1）输出功率尽可能大为了输出足够大的功率，要求输出电压和输出电流幅度都比较大，对功率管来讲是工作于大信号状态。（2）效率要高功率放大器实质上仍是一个能量转换器，它是将电源供给的直流能量转换成交流信号的

2、能量输送给负载，故要求转换效率高。（3）非线性失真要小因为功放管的非线性，加上工作于大信号状态，所以,如何减小非线性失真是功率放大电路的一个重要问题。（4）功放管的散热和保护功率放大器工作在高电压、大电流情况下，因此功放管的集电结功耗很大，使得结温和管壳温度很高，如不采取措施加以限制，功放管很容易烧坏。在实际应用中，通常是将功放管安装在一定尺寸的散热器上，并在电路中设计有保护电路以保证功放管的安全工作。（5）采用图解法进行估算功放管工作在大信号状态，通常是采用图解分析法对其输出功率、转换效率等主要指标作粗略估算。7.1.2功率放大器的分类1.甲类功率放大电

3、路工作点设置在负载线的中点，输出波形失真小，但静态管耗大，效率低。2.乙类功率放大电路乙类功率放大电路工作点设置在负载线的截止区，非线性失真大（仅输出半个周期波形），但无静态管耗，故效率高。3.甲乙类功率放大电路工作点设置在放大区内，但很接近截止区，非线性失真比甲类功放大，比乙类功放稍小，效率较高。7.2双电源互补对称功率放大电路（OCL电路）7.2.1电路组成原理1.基本电路结构VT1为NPN,VT2为PNP,VT1VT2特性相同，电路对称互补。两管均工作在乙类放大状态。这种无输出电容的乙类功率放大电路，简称OCL电路。2.电路工作原理（1）静态分析当输

4、入信号为零时，两管截止，负载上无电流通过，故输出电压uo=0。（2）动态分析Ui正半周：VT1导通，VT2截止。在RL上产生正半周的输出电压。Ui负半周：VT2导通，VT1截止。在RL上产生负半周的输出电压。在输入信号Ui的的一个周期内，VT1，VT2交替工作，RL上得到完整的正弦波输出信号。这种工作方式既提高了效率，又解决了波形失真的问题。7.2.2性能指标分析1.输出功率考虑到管子的饱和压降UCES时，负载上可获得的最大输出功率为2.转换效率两电源提供的总平均功率为转换效率为在理想情况下，即忽略管子的饱和压降UCES时3.管耗两管的总管耗为当输出电压幅

5、值时，晶体管的管耗最大。两管的最大管耗与输出功率的关系为：4功放管的选择原则功放管参数的选择应满足以下条件：（1）每只晶体管的最大允许管耗（2）考虑到导通管饱和时，截止管承受的反向电压，晶体管的反向击穿电压应满足（3）由于电路工作时通过晶体管的最大集电极电流为因此所选晶体管的最大工作电流应满足7.2.3交越失真现象及消除方法由于晶体管的死区使输出电流（电压）波形在正、负半周过零处产生的非线性失真，称为交越失真。消除交越失真的方法是：设置合适的静态工作点，使功放管均工作在微导通状态，即甲乙类状态。一旦输入信号加入，晶体管立即进入线性放大区。7.2.4OCL电

6、路实例分析1.采用相同类型的NPN、PNP管组成的复合管互补对称功率放大电路。两者很难做到完全对称。2.通过复合管的接法来实现互补3.OCL电路实例分析7.3单电源互补对称功率放大电路（OTL电路）7.3.1电路组成原理及分析方法电路只有一个电源使用互补对称管VT1VT2通过一个大电容C接负载。静态uo=0，两管发射极的电位动态Ui正半周：VT1导通，VT2截止。VCC通过VT1向电容C充电，RL上产生正半周的输出电压。Ui负半周：VT2导通，VT1截止。电容C放电，在RL上产生负半周的输出电压。OTL电路的工作原理与OCL电路相同，故其功率、效率的计算公

7、式也基本相同。7.3.2OTL电路实例分析*7.4集成功率放大电路简介7.4.1集成功率放大器的特点和选用方法1．集成功率放大器的特点（1）体积小，重量轻，外接元件少，调试简单，使用方便。（2）性能十分优良。例如：温度稳定性好，功耗低，电源利用率高，失真小等。（3）集成功率放大器性能稳定，可靠性很高。2、集成功率放大器的选用方法(1)首先根据需要考虑器件的性能价格比。(2)要满足系统对功率放大器输出功率的要求。(3)在有特殊要求的场合，如高温条件，则要选择有过热闭锁设施的集成功率放大器；在高级收录机和音响设备中，则要选择非线性失真小，频带宽，调谐方便等性能

8、优良的功率放大器。7.4.2集成功率放大电路实例分析1.LM386