模电-康华光第六版-第九部分课件.pptx

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1、《电子技术基础》模拟部分（第六版）华中科技大学张林电子技术基础模拟部分1绪论2运算放大器3二极管及其基本电路4场效应三极管及其放大电路5双极结型三极管及其放大电路6频率响应7模拟集成电路8反馈放大电路9功率放大电路10信号处理与信号产生电路11直流稳压电源9功率放大电路9.1功率放大电路的一般问题9.2射极输出器——甲类放大的实例9.3乙类双电源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功率管9.6集成功率放大器举例9.1功率放大电路的一般问题1.功率放大电路的特点及主要研究对象(1)功率放大电路的主要特点功

2、率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，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。(2)要解决的问题提高效率减小失真管子的保护一般直接驱动负载，带载能力要强。#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？9.1功率放大电路的一般问题2.功率放大电路提高效率的主要途径降低静态功耗，即减小静态电流四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分乙类：导通角等于180°甲类：一个周期内均导通甲乙类：导通角大于180°丙类：导通角小于180°#哪几种状态静态功耗最小？9.2射极输出器——甲类

3、放大的实例特点：电压增益近似为1，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻小，带负载能力强。9.2射极输出器——甲类放大的实例输出电压与输入电压的关系设BJT的饱和压VCES≈0.2VvO正向振幅最大值vO负向振幅最大值，T截止临界截止时9.2射极输出器——甲类放大的实例当正弦波最大输出电压正负幅值相同时，可获得最大输出功率即最大输出功率当取vi足够大9.2射极输出器——甲类放大的实例电源提供的功率效率低放大器的效率PVC=VDDIBIAS=27.75WPVE=VEEIBIAS=27.75W9.3乙类双电源互补对称功率放

4、大电路9.3.1电路组成9.3.2分析计算9.3.3功率BJT的选择9.3.1电路组成由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。1.电路组成2.工作原理两个三极管在信号正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。9.3.2分析计算9.3.2分析计算1.最大不失真输出功率Pomax实际输出功率忽略VCES时9.3.2分析计算单个管子在半个周期内的管耗2.管耗PT两管管耗9.3.2分析计算3.电源供给的功率PV当4.效率当9.3.3功率BJT的选择1.最大管耗和

5、最大输出功率的关系因为当≈0.6VCC时具有最大管耗≈0.2Pom选管依据之一9.3.3功率BJT的选择功率与输出幅度的关系2.功率BJT的选择（自学）9.4甲乙类互补对称功率放大电路9.4.1甲乙类双电源互补对称电路9.4.2甲乙类单电源互补对称电路9.4.3MOS管甲乙类双电源互补对称电路9.4.1甲乙类双电源互补对称电路乙类互补对称电路存在的问题9.4.1甲乙类双电源互补对称电路1.静态偏置可克服交越失真2.动态工作情况二极管等效为恒压模型#在输入信号的整个周期内，两二极管是否会出现反向偏置状态？设T3已有合适的静态工

6、作点交流相当于短路9.4.1甲乙类双电源互补对称电路另一种偏置方式VBE4可认为是定值R1、R2不变时，VCE4也是定值，可看作是一个直流电源。Po、PT、PV和PTm仍然按照乙类功放计算公式进行估算。9.4.2甲乙类单电源互补对称电路静态时，偏置电路使VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达到稳态）。当有信号vi时负半周T1导通，有电流通过负载RL，同时向C充电正半周T2导通，则已充电的电容C通过负载RL放电。只要满足RLC>>T信，电容C就可充当原来的－VCC。计算Po、PT、PV和PTm的公式必须加以修正，以VCC/2代替

7、原来公式中的VCC。9.4.3MOS管甲乙类双电源互补对称电路复合管消除高频振荡温度补偿VBE扩展电路提供静态偏置VBE扩展电路提供静态偏置复合管消除高频振荡9.5功率管9.5.1功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题9.5.2功率VMOSFET和DMOSFET9.5.1功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题1.功率BJT的散热功率BJT外形在给负载输送功率的同时，管子本身也要消耗一部分功率。管子消耗的功率直接表现在使管子的结温升高。当结温超过一定温度时（锗管一般约为90℃，硅管约为150℃），会使管子损坏。在BJT中

8、，管子上的电压绝大部分降在集电结上，它和流过集电结的电流造成集电极功率损耗，使管子产生热量。所以通常用集电极耗散功率来衡量BJT的耗散功率。1.功率BJT的散热功率BJT的最大允许耗散功率PCM，总的热阻RT、最高允许结温Tj和环境温度Ta之间的关系为Tj－Ta＝RTPCM其中，热阻RT包