模拟电子电路及技术基础笫九章

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1、9—1—1功率放大器的特点及工作状态分类二、特点(1)大信号工作。(2)分析方法以图解法为主。(3)非线性失真矛盾突出。(4)提高效率成为重要的关注点。(5)功率器件的安全问题必须考虑。(过压、过流、散热等)一、功能：不失真的传给负载足够大的功率二、工作状态分类根据直流工作点的位置不同，放大器的工作状态可分为A类(甲类)、B类(乙类)、C类(丙类)等。A类(甲类)：工作点Q较高(ICQ大)，信号360°内，管子均导通。通角：θ＝180°iCt0iCuBEQ0iCuBEQ0B类(乙类)：工作点Q选在截止点，管子只有半周导通

2、，另外半周截止。通角：θ＝90°iCt0π2πiCuBEQ0C类(丙类)：工作点Q选在截止点面，信号导通角小于180°通角：θ<90°iCt0πθθAB类分析结果表明：A类工作时非线性失真虽小，但效率太低，且没有收到信号时，电源仍供给功率(ICQ≠0)，这些功率将转化为无用的管耗。B类工作时非线性失真虽大(波形只有半周)，但效率却很高，只要我们在电路结构上加以弥补，非线性失真是可以减小的，所以，在功率放大器中大多采用B类工作。C类工作主要用于高频功率放大器中，这里不予讨论。9.2互补跟随乙类(B类)功率放大器一、双电源互

3、补跟随乙类功率放大器(OCL电路)OTL：OutputTransformerLessOCL：OutputCapacitorLess1.电路图9.2.1互补跟随乙类功率放大器(OTL电路)1)输出交流功率PL令称之为电压利用系数，那么式可改写为信号越大，Uo增大，电压利用率也增大。若忽略集电极饱和电压，则最大ξ=1，故最大输出功率PLm为V1、V2为半周工作，但负载电流却是完整的正弦波。2)电源提供的功率当信号最大时，Uom≈UCC，电源输出最大功率:当信号为零时，工作点接近于截止点，ICQ=0，电源不提供功率；而随着信号

4、的增大，iC1增大，电源提供的功率也将随之增大。这点与A类功放有本质的差别。PE=UCC·(iC1的直流分量)+

5、UEE

6、·(iC2的直流分量)3)每管转换能量的效率η当信号最大，ξ=1时，效率达到最高：一般:50%~60%4)每个管子损耗PC可见，每个管子的损耗PC是输出信号振幅的函数。将PC对Uo求导，可得出最大管耗PCm。令得出，当时，每管的损耗最大：那么，我们可以得出一个重要结论，即PCm与最大输出功率的关系为该式提供了选择功率管功耗的依据。例如，负载要求的最大功率PLm=10W，那么只要选一个功耗PCm大于0.

7、2PLm=2W的功率管就行了。3.选择功率管(2)已知PLm，选择管子允许的最大功耗PCM。管子允许的最大功耗为保证晶体功率管的安全和输出功率的要求，电源及输出功率管参数的选择原则如下：(1)已知PLm及RL，选UCC，则(3)管子的击穿电压U(BR)CEO。(4)管子允许的最大电流ICM。当信号最大时，一管趋于饱和，而另一管趋于截止，截止管承受的最大反压为UCC+

8、UEE

9、=2UCC，所以二、单电源互补跟随乙类功率放大器DC:V1导通、V2截止时，V1给负载RL提供电流；当V1截止、V2导通时，电容C充当V2的电源，只

10、要C足够大，在信号变化一周内，电容电压可以保持基本恒定UCC/2。负载得到的交流电压振幅的最大值为:故，该电路负载得到的最大交流功率PLm为:为保证功率放大器良好的低频响应，电容C必须满足fL为放大器下限频率三、复合管及准互补乙类功率放大器(OCL电路)在功率放大器中，输出功率大，输出电流也大。如要求输出功率PLm=10W，负载电阻为10Ω，那么，功率管的电流峰值ICm=1.414A。若功率管的β=30，则要求基极驱动电流IBm=41.1mA。前级晶体管放大器或运算放大器，若输不出这样大的电流来驱动后级功率管，则需要引入

11、复合管。复合管又称达林顿电路。复合管的总β值为等效β值的增大，意味着前级供给的电流可以减少。组成复合管的原则有以下几点：(1)电流流向要一致。(2)各极电压必须保证所有管子工作在放大区，即保证e结正偏，c结反偏。(3)因为复合管的基极电流iB等于第一个管子的iB1，所以复合管的性质取决于第一个晶体管的性质。若第一个管子为PNP，则复合管也为PNP,反之为NPN。正确的复合管连接方式有四种，如图9—6所示。复合管的构成复合管功率放大器:NPN与NPN构成NPN,PNP与NPN构成PNP9.3D类功率放大器单片集成功率放大器

12、一一LM386散热器及热阻模型二次击穿现象一一不可逆的损坏晶体管安全工作区大功率VMOS管简化的差动放大器公式推导：可见，差动放大器线性动态范围很小超过,电路进入限幅状态，产生严重的非线性失真。iC1,iC2IiC2iC1iC1iC26UT4UT2UT02UT4UT6UTuidQI2传输特性关于放大倍数的讨论可见，增