资源描述：
《第5章 低频功率放大器ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5.1概述5.2互补推挽功率放大器5.3功率放大器的保护电路5.4其它形式的功放电路第5章低频功率放大器返回主目录5.1.1功率放大器的主要指标5.1.2功率放大器的分类5.1概述第5章低频功率放大器5.1概述5.1.1功率放大器的主要指标1.输出功率Po功率放大器应给出足够大的输出功率Po以推动负载工作。为此，功放管一般工作在大信号状态,以不超过管子的极限参数（ICM、BVCEO、PCM）为限度。这就使功放管安全工作成为功率放大器的重要问题。2.效率η功率放大器的效率定义为功率放大器的输出信号功率Po直流电源供给功率放大器功率PE之比
2、,用η表示，即η=功率放大器要求高效率地工作，一方面是为了提高输出功率，另一方面是为了降低管耗。直流电源供给的功率除了一部分变成有用的信号功率以外，剩余部分变成晶体管的管耗PC(PC=PE-Po)。管耗过大将使功率管发热损坏。所以，对于功率放大器，提高效率也是一个重要问题。3.非线性失真功率放大器为了获得足够大的输出功率，需要大信号激励，从而使信号动态范围往往超出晶体管的线性区域，导致输出信号失真。因此减小非线性失真，成为功率放大器的又一个重要问题。概括起来说，要求功率放大器在保证晶体管安全运用的情况下，获得尽可能大的输出功率、尽可能高的效
3、率和尽可能小的非线性失真。5.1.2功率放大器的分类功率放大器根据功放管导通时间的长短（或集电极电流流通时间的长短或导通角的大小）,分为以下4种工作状态:（1）甲类工作状态。甲类工作状态下，在整个周期内晶体管的发射结都处于正向运用,集电极电流始终是流通的,即导通角θ等于180°,如图5-1（a）所示。甲类工作状态又称为A类工作状态。（2）乙类工作状态。乙类工作状态下，晶体管的发射结在输入信号的半个周期正向运用,在另外半个周期反向运用,晶体管半周导电半周截止。集电极电流只在半周内随信号变化,而在另外半个周期截止,即导通角θ等于90°,如图5-1（b）
4、所示。乙类工作状态又称为B类工作状态。（3）甲乙类工作状态。它是介于甲类和乙类之间的工作状态,即发射结处于正向运用的时间超过半个周期,但小于一个周期,即导通角θ大于90°小于180°,如图5-1（c）所示,甲乙类工作状态又称为AB类工作状态。（4）丙类工作状态。丙类工作状态下，晶体管发射结处于正向运用的时间小于半个周期,集电极电流流通的时间还不到半个周期,即导通角θ小于90°,如图5-1（d）所示。丙类工作状态又称为C类工作状态。图5-1放大器工作状态的类型（a）甲类;（b）乙类;（c）甲乙类;（d）丙类由图5-1可以看出，在相同激励信号作用下，丙
5、类功放集电极电流的流通时间最短，一个周期平均功耗最低，而甲类功放的功耗最高。分析表明，相同输入信号下如果维持输出功率不变，4类功放的效率满足：η甲<η甲乙<η乙<η丙。理想情况下，甲类功放的最高效率为50%，乙类功放的最高效率为78.5%，丙类功放的最高效率可达85%～90%。但丙类功放要求特殊形式的负载，不适用于低频。低频功率放大器只使用前3种工作状态。5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算5.2.3乙类推挽功率放大器的非线性失真5.2互补推挽功率放大器5.2互补推挽功率放大器5.2.1乙类推挽功率放大器
6、的工作原理由5.1节的分析可以看出：低频功放采用乙类工作状态可以提高效率。但功放管处于乙类工作状态时，管子静态工作电流为零，输出波形将被削去一半,这将产生严重的非线性失真。为解决此矛盾,我们选用两只特性完全相同的异型晶体管,使它们都工作在乙类状态。两只晶体管轮流工作,一只晶体管在输入信号正半周导通,另一只晶体管在输入信号负半周导通,这样两管交替工作,犹如一推一挽,在负载上合成完整的信号波形。图5-2（a）所示的就是推挽功率放大器的原理电路。图中V1为NPN型晶体管,与RL组成射极输出器;V2为PNP型晶体管,与RL也组成射极输出器。采用±EC两组电源供电
7、。电路工作原理很简单,在无信号时,两管基极的静态电位为零,所以V1、V2都不可能导通,处于截止状态,静态工作电流ICQ=0。假设管子导通电压为零,则当输入信号为正半周时,V1导通,V2截止,在RL上给出上半周信号;而当输入信号为负半周时,V1截止,V2导通,在RL上给出下半周信号。这样，在输入信号一个周期里,V1、V2交替工作,在负载RL上合成一个完整的输出波形,如图5-2（b）所示。这种电路由于采用了互补晶体管,故称为互补推挽电路。图5-2推挽功率放大器原理（a）电路；（b）电流波形5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算为了便于图解分析,我们把图
8、5-2（a）中V2的特性曲线倒置于V１特性曲线的下方,使它们的静态
