最新②输出特性图16-111-N沟道增强型MOS管输出特性教学讲义PPT课件.ppt

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1、②输出特性图16-111-N沟道增强型MOS管输出特性2.基本要求包含三个方面:①.在不失真条件下输出尽可能大的功率。②.效率高。功率放大器往往是整个电子设备定义:功放效率=负载获得的交流信号功率(P0)电源提供的直流功率(PE)(16-72)功率的主要消耗者，为了减小功耗，功放效率应尽量的高。集电极功率损耗PC=PE-PO图16-88功率放大器效率③.安全工作末级放大器交流信号电压(电流)都很大，相应的直流电压(电流)也大，管子容易损坏。为了保证安全工作，管子动态范围不应超出由极限参数（PCM，U（BR）CE0，ICM）限定的安全工作区。3

2、.工作状态的选择放大管的工作状态分为甲类，甲乙类，乙类等，如图16-89所示。第(62)页假定T1，T2具有图16-91所示理想特性，在交流正弦信号激励下，正半周，T1导通，T2截止；负半周，T2导通，T1截止，正负半周的等效电路分别如图16-92(a)及(b)所示。③.动态分析第(63)页图16-93是电压电流波形图。结论:互补对称功率放大器实质上是两个共集电极放大器(射极输出器)的组合，这两个共集放大器所用放大管的类型不同，所以在同一信号激励下，可以轮流交替导通，实现互补，在负载RL上获得完整的正弦波，解决了乙类工作波形失真问题。需要说明：

3、共集放大器虽然没有电压放大作用，但有电流放大，因而存在功率放大，共集放大器很低的输出电阻使它便于和负载RL匹配。在不失真条件下，放大器加入最大激励信号时，放大管的工作状态，如图16-94所示，由图可见，最大输出电压幅值：式中，UCES是三极管饱和压降，约0.3伏左右，一般可以忽略，故(16-73)最大输出电流幅值(16-74)于是互补对称功率放大器的最大不失真输出功率(理想值)为：(16-75)半个正弦波的集电极脉冲电流，其直流分量由频谱分析求得为:两个电源供给的直流功率放大器效率(16-76)(16-77)图16-90是正负电源供电的放大电路

4、，负载RL与放大器之间直接耦合。为简化电源，可实施单电源供电，为防止短路，RL与放大器之间必须采用电容耦合，CL对音频信号视为短路，其上直流压降就是UA。单电源供电的互补对称功放一般称为OTL电路，双电源供电的，称为OCL。2.单电源供电互补对称功率放大器如图16-95所示。单电源供电时，A点直流电位（称为中点电位）。信号输入端的直流电位UB应等于UA，使T1，T2仍为乙类工作状态。第(64)页单电源供电互补对称功率放大器的电流电压波形图16-96是在不失真条件下，输入端加上最大激励信号时，OTL电路的电压电流波形。由图可见，最大输出电压幅值最

5、大输出电流幅值最大不失真输出功率（理想值）（16-78）（16-79）（16-80）图16-96最大不失真输出状态下集电极半正弦波脉冲电流的直流分量（即直流电源电源电流的平均分量）：电源供给的直流功率放大器效率带有推动级的OTL电路示于图16-98，推动级T3工作于甲类状态，基极偏压来自中点电位（A点）经偏置电阻R1送至基极。调节R1使T3集电极静态电位近于，R1产生交直流负反馈，使电路稳定。在最大不失真输出时，图16-98电路各点交流电压波形如图16-99所示。在t1时刻，激励信号ui瞬时值最大，T3瞬时电流ic3也最大，T3充分饱和，CE之

6、间近于短路，因而其集电极（B点）电位降至零，导致T1截止，T2充分饱和，T2管CE之间近于短路，于是A点电位也降至零；输出电容CL上的电压瞬间加在负载RL上，使输出电压瞬时值等于。第(65)页在t3时刻，激励信号瞬时值达到负的峰值，T3截止，B点瞬时电位升至接近UCC（如果忽略基极电流IB1在R3上的电压降），T1充分饱和导通，T2完全截止，电源电压UCC经T1加在A点上，于是输出电压u0瞬时值等于。3.OTL电路的改进①.改善输出波形以上交流波形的分析是假定三极管具有理想的折线特性(图16-91)，但实际的输入特性存在死区电压UBE，如图16

7、-100所示。互补对称功放如果工作在乙类状态，当输入电压瞬时值小于死区电压时，晶体管基本上截止，因此在这段区域内输出为零。致使两管的集电极电流均小于半个周期的正弦波，在RL中的合成电流将为正负半周期不能相互衔接的失真波形，通常将这种失真称为交越失真。图102甲乙类工作的互补对称功放及推动级为了改善波形，可采用甲乙类工作状态，给互补对称放大管加一小的正向偏压，使静态工作点稍高于截止点（避开死区段），如图16-101所示。图16-102则是具体电路，T3集电极静态电流流经R4所产生的电压降为T1.T2两管提供稍大于（UBE1+UBE2）的偏置电压。

8、电阻R4亦可由两个二极管或三极管代替。②.增加输出功率根据式(16-75)及式(16-80)互补对称功率放大器的最大不失真输出功率(OCL)(OTL)