模拟电子技术基础第13讲 乙类互补对称功率放大电路

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1、5.1功率放大电路的一般问题5.2乙类互补对称功率放大电路5.3甲乙类互补对称功率放大电路5.4集成功率放大器(自学)5.5功率器件(自学)5功率放大电路概述学习指导小结作业学习指导前面已经介绍了一些电子电路，经过这些电路处理后的信号，往往要送到负载，去驱动一定的装置。例如，收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。这时我们要考虑的不仅仅是输出电压或电流的大小，而且要有一定的功率输出。这类主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路。本章以分析功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的矛盾为主线

2、，逐步提出解决矛盾的措施。主要内容：1．功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的关系。2．乙类、甲乙类功率放大电路的组成、工作原理、各项指标的计算及功率BJT的选择。学习目标：1．熟练掌握如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾；2．要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择；3．正确理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理及计算；4．了解各种功率器件及散热问题；（自学）5．了解集成功率放大器的使用。（自学）学习方法：本章是围绕输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾展开讨论的，所以：1．必须先弄清为什

3、么要把功率放大电路的静态工作点下移，使放大器由甲类变为乙类，又由乙类变为甲乙类的原因。2．由于乙类、甲乙类放大器的输出具有明显的失真，学生要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路是怎样解决非线性失真的，即互补对称电路组成原理。3．抓住输出的最大幅值，以乙类互补对称功放为例，掌握功率放大器的分析计算和功率BJT的选择。4．了解交越失真产生的原因，正确理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理及计算。共射放大器共集放大器共基放大器有电压放大无电压放大有电压放大有电流放大有电流放大无电流放大无论是功率放大电路、电压放大电路，还是电流放大电路，在负载上都同时

4、存在输出电压、电流和功率，上述称呼上的区别只不过是它们各自强调的输出量不同而已。概述例1：扩音系统执行机构功率放大器的作用：用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、电动机转动、仪表指针偏转等。功率放大电压放大信号提取例2：温度控制R1-R3:标准电阻Ua:基准电压Rt:负温度系数热敏电阻A：电压放大器RtTUO室温T温度调节过程UbUO1uoR1aR2VCC+R3Rt功放b温控室A+-uo1加热元件例3：典型的收音机电路变频低频中放功放Ic=0.5mAIc=2mAIc=20mAEc=6VPo=30mW电源供给的功率：PDC=

5、EcIc=120mW转换效率：电源供给的能量大多数以管耗的形式消耗掉，通常功放电路中的工作管必须加散热片。检波电压放大器与功率放大器的区别：1.任务不同：电压放大—不失真地提高输入信号的幅度，以驱动后面的功率放大级，通常工作在小信号状态。功率放大—信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功率，通常工作在大信号状态。2.分析方法：电压放大—采用小信号模型分析法和图解法功率放大—图解法5.1功率放大电路的一般问题1.功率放大电路的主要特点及主要研究对象(1)要求尽可能大的输出功率。(2)效率=负载得到的有用信号功率Po电源供给的直流功率PDC

6、(3)非线性失真要小。在大信号状态工作必然引起信号失真，这就存在增大输出功率和信号失真之间的矛盾，这就要求在电路结构上进行改进，尽可能地提高输出功率并减小非线性失真。(4)半导体三极管散热的问题输出信号电压大输出信号电流大放大电路的输出电阻与负载匹配管子工作在接近极限状态2.提高效率的途径：三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况，可分为以下几个工作状态：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°#用哪种组态的电路作功率放大电路最合适？降低静态功耗，即减小静态电流。互补对称功放的类型无输

7、出变压器形式（OTL电路）无输出电容形式（OCL电路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、PNP各一支；两管特性一致。类型：3.互补对称功率放大电路的分类5.2乙类互补对称功率放大电路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。2.工作原理两个三极管在信号的正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。无输出电容的互补对称功放电路（OCL电路）5.2.1乙类双电源互补

8、对称功率放大电路ic1ic2动态分析：(忽略导通压降）vi0VT1截止，T2导通vi>0VT1导通，T2截止iL=ic1;vi-VCCT1T2vo+VCCRLiLiL=ic2T1、T2两个晶