模拟电子技术第八章功率电路

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1、第八章功率电路§8.1功率放大电路§8.2线性直流稳压电路§8.3开关型直流稳压电路1例：扩音系统执行机构用作放大电路的输出级，在信号失真允许的范围内，输出足够的功率以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。功率放大电压放大信号提取§8.1功率放大电路功率放大器的作用：一、功率放大电路的特点与分类2(2)功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过功放管的极限值:ICM、UCEM、PCM。注意对功放管散热和保护。ICMPCMUCEMIcuce§8.1功率放大电路1.功放电路特点(1)输出功率Pomax尽可能大3(

2、3)电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。(4)电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Pomax:负载上得到的交流信号功率。PV：电源提供的直流功率。§8.1功率放大电路降低静态功耗，即减小静态电流。▲提高效率的途径4（3）根据功放管导通时间的不同，可分为:低频功放和高频功放非谐振功放和谐振功放§8.1功率放大电路2.功放电路的分类（1）根据工作频率的不同，功放电路可分为:（2）根据负载性质的不同，功放电路可分为:甲类、乙类、甲乙类和丙类5§8.1功率放大电路乙类：导通角等于180°，失真大

3、，静态电流为零，管耗小，效率高。甲类：一个周期内均导通，失真小，静态电流大，管耗大，效率低。甲乙类：导通角大于180°，失真大，静态电流小，管耗小，效率较高。，丙类：导通角小于180°6uotuo射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗？问题讨论:icuceQIcVCC/RLVCCRbuoVCCuiRL§8.1功率放大电路7一般射随静态工作点（Q）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真。电路中存在的静态电流（ICQ），在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。设Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压

4、降及基极电流，则有：UCEQ=VCC/2；ICQ=VCC/2RL。§8.1功率放大电路静态时：8输入正弦波的幅值使输出信号的波形正负半周均不失真，即Ucem≈VCC/2，Icm≈VCC/2RL。则有：§8.1功率放大电路动态时：交流输出功率：管子消耗功率：9§8.1功率放大电路电源供给功率：效率：如何解决效率低的问题？降低Q点但又会引起截止失真既降低Q点又不会引起截止失真的办法?采用推挽输出电路，或互补对称射极输出器10ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLNPN型PNP型§8.1功率放大电路二、互补对称功率放大电路1.乙类互补对称功率放大电

5、路(1)电路结构电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。电路还采用对称电源：+VCC，-VCC。组成互补对称式射极输出器。11（2）工作原理（设ui为正弦波，三极管导通压降为零）ic1ic2静态时：ui=0VT1、T2均不工作uo=0V动态时：ui0VT1截止，T2导通ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1;ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLiL=ic2§8.1功率放大电路12(3)最大输出功率及效率的计算假设ui为正弦波且幅度足够大，T1、T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。ULmax负载上得到的最大功率为

6、：iL-VCCRLuiT1T2UL+VCC若忽略晶体管的饱和压降，则负载（RL)上的电压和电流的幅值分别为：§8.1功率放大电路13直流电源提供功率为:每个电源中的电流为半个正弦波，故有：tic12§8.1功率放大电路效率为:14单个管子在半个周期内的管耗管耗PT：两管管耗：§8.1功率放大电路求极值可得：当时15§8.1功率放大电路(3)功率放大管参数的选择ICMPCMUCEMIcuce16ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL▲实际输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压§8.1功率放大电路A.静态电流ICQ、IBQ等于零；

7、B.每管导通时间为半个周期；C.存在交越失真。17R1D1D2R2静态时:T1、T2两管发射结电位分别为二极管D1、D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态；动态时：设ui加入正弦信号。正半周T2截止，T1基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周T1截止，T2基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。+VCC-VCCULuiiLRLT1T2电路中增加R1、D1、D2、R2支路§8.1功率放大电路2.甲乙类互补对称功率放大电路◆输出功率、管耗及效率等的计算可近似和乙类计算方法相同18§8.1功率放大电路RL+VCC+uoV1V2V3V

8、4V5VCC+uiR★实际电路V4RL+VCC+uoV1V2V3VCCR*1R2R3R4图二中V4、R1和R2组成UBE电压倍增电路假设I>>