《模拟电子电路》PPT课件

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1、4.5功率输出级电路休息1休息2返回4.5.1功率放大器的特点、指标和分类4.5.2互补推挽乙类功率放大器4.5.3其他乙类推挽功率放大器4.5.4MOS输出级电路4.5.5达林顿组态4.5.1功率放大器的特点、指标和分类休息1休息2返回1.功放的特点和指标(1)功率放大器的基本任务是向额定的负载RL，输出额定的“不失真”信号功率。(2)要求电源提供的直流功率尽可能地转换为负载上的信号功率，而其他各种耗散功率（如管子、电阻以发热的形式消耗的功率）应尽可能的少。定义功率放大器的效率η为：通常把晶体管耗散功率和电路的损耗功率统称为耗散功率

2、PT，根据能量守恒的原则有：PE=Po+PT，所以功率放大器的效率也可表示为：η＝Po／(Po+PT)。(3)非线性失真的大小可以用非线性失真系数D来衡量。(4)功放中的晶体管往往工作在接近极限参数状态，需要合理选择功放的电源电压，合理选择工作点使其安全工作。(5)由于功放电路工作在大信号状态，已不属于线形电路的范围，不能用微变等效电路的分析方法，通常采用图解法作粗略估算。饱和区放大区2.功率放大器工作状态的分类截止区(1)甲（A）类工作状态在输入信号的整个周期内晶体管始终工作在线性放大区域。饱和区截止区饱和区截止区饱和区截止区返回·

3、Q·Q·Q·Q3.甲类放大器的输出功率电路仿真返回（1）电源提供的平均功率PE为（2）电路可能的最大交流输出功率POmax最大不失真输出电压、电流的幅度（3）甲类功放的最大效率η为4.5.2互补推挽乙类功uiic1ic2io=ic1+ic2电路仿真返回1.电路构成及工作原理（1）电路组成（2）工作原理分析：io=ic1+ic21.电路构成及工作原理死区跟随区饱和区饱和区跟随区电路仿真Uon1Uon2返回=ic1+ic21.电路构成及工作原理电路仿真返回休息2休息1AD=ic1+ic22.乙类互补推挽放大器的图解分析Q休息2休息1电路仿

4、真EC1/RLUCES返回ic2ic1（2）单管最大平均管耗PT1max休息2休息1返回（3）直流电源供给的功率PE休息2休息1返回（5）最大平均管耗与最大输出功率的关系休息2休息1返回由于单管VT1的瞬时功耗为：Pc=uCEic=(EC-icRL)ic=ECic-ic2RL令dPc/dic=0,可求得当ic=EC/2RL时，单管最大可能管耗为所以PCmax=EC2/2RL-EC2/4RL=EC2/4RL所以有:PCmax=0.5Pomax1.变压器耦合推挽功放4.5.3其他乙类推挽功率放大器返回休息2休息1u1/ic1=(N1/N2

5、)2uL/iL而u1/ic1=R'L；uL/iL=RLR'L=(N1/N2)2RLuiui1ui2iC1iC2iL1.变压器耦合乙类推挽功放返回休息2休息1电路仿真2单电源互补推挽功放只使用一个电源EC的NPN—PNP互补推挽功放，简称OTL功放。OTL功放与OCL功放分析方法相同。只要用EC／2取代关公式(4-123)、(4-126)、(4-133)中的EC，就可得OTL功放的各类指标。VT1、R1、R2和Rc、Re为前置放大器；R、VD1、VD2为VT2和VT3基极提供偏置。负载RL串联的大电容C具有隔直功能，静态时C被充电至EC

6、／2。当输入信号时，由于大电容C上的电压维持EC／2不变，使得VT2和VT3的CE回路的等效电源都是EC／2。电路仿真OTL功放电源供电的物理过程是：VT3导通时，C经VT3和RL回路放电形成电流ic3，电容储能减小；VT2导通时EC供电，形成回路电流ic2，同时对电容C充电储能；流过RL的电流应该是ic2与ic3的合成。4.5.4MOS输出级电路1.MOS源极输出电路其中VT1为共漏极放大管或称源极跟随器，VT2漏极与栅极间短路，相当有源负载。ubs1=uds1=-uo，ubs2=0，ugs2=uds2=uo，于是低频小信号微变等效

7、电路如图（b）所示。小信号电压增益可以表示为2.CMOS互补输出级电路源随器的优点是电路简单，输出阻抗低，失真小，缺点是效率低，且在接负载时正负输出摆幅不对称（正峰值电压远小于ED）。在CMOS集成电路中，常见的输出级有工作于甲乙类的互补输出级。甲乙类互补输出级的效率高，负载能力强，适用于CMOS工艺。（1）共漏CMOS互补输出级（1）共漏CMOS互补输出级偏置电压UBIAS给VT1和VT2提供栅源偏置，以确定VT1和VT2的静态偏置电流，使VT1，VT2偏置在甲乙类工作状态，以消除交越失真。图(b)示出了实际电路，VT3，VT4是V

8、T1和VT2的偏置电路，使VT1，VT2偏置在甲乙类工作状态，VT5、VT6组成CMOS推动放大级，其中VT5是NMOS放大管，而VT6是PMOS管作为M5的有源负载。主要缺点是输出电压幅度Uom不够大，因Uom可简单的