模电课件17第三章功放

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1、2．功率放大器工作状态的分类(1)甲类（A类）工作状态（a）甲类功放的转移特性Q饱和区截止区iCuBE功率管在输入信号的一周期内都导通晶体管导通角θ＝18000ωtθ3．4功率输出级电路1．功放的特点和指标略输出功率大，效率高2021/7/22模电课件2．功率放大器工作状态的分类(2)乙类(B类)工作状态QiC饱和区截止区uBE（b）乙类功放的转移特性晶体管只在输入信号正半周工作在放大区(导通)晶体管导通角θ＝9000ωtθ2021/7/22模电课件(3)甲乙类(AB类)工作状态晶体管在信号的大半周期间导通，

2、导通角1800＞θ＞9000ωtθ（c）甲乙类功放的转移特性Q饱和区截止区iCuBE2021/7/22模电课件(4)丙类(C类)工作状态Q饱和区截止区iCuBE（d）丙类功放的转移特性输出信号电流波形只有一个尖顶，导通角θ＜9000ωtθ2021/7/22模电课件QECUCESIBQICEOICQUcemIcmUCEQEC/RcABODCIcmUCEQ+ICR’L≈ECUcem3．甲类放大器的输出功率uCEiC（1）电源提供的平均功率PE为PE=ECICQ最大不失真输出电压的幅度最大不失真输出电流的幅度RbR

3、cC1+uce-+us-ECQ（3）甲类功放的最大效率η为（2）电路可能的最大交流输出功率POmax实际上由于饱和压降UCES和穿透电流ICEO等因素的影响，甲类功放的最大效率η总是小于25%2021/7/22模电课件3．甲类放大器的输出功率（4）晶体管的最大管耗PTmaxPTmax=PE－PominPT=PE－PoRbRcC1+uce-+us-EC0PTmax=PE=ECICQ输入信号为零时，负载和晶体管消耗全部直流功率，晶体管的管耗最大；而当最大输出时，晶体管的管耗最小，Rc为最佳匹配时，输出功率才有可能

4、达到最大交流输出功率POmax。2021/7/22模电课件(2)乙类(B类)工作状态QiC饱和区截止区uBE（b）乙类功放的转移特性晶体管只在输入信号正半周工作在放大区(导通)晶体管导通角θ＝9000ωt2021/7/22模电课件uiT2T1RL+uo-ECEEiO3．4．2互补推挽乙类功率放大器1．电路的构成及原理（1）电路组成T1：与RL→射随器T1T2：与RL→射随器NPN—PNP管互补射极输出器（也称为OCL功放）UBE1＝UBE2静态时ui=0uo=0（2）工作原理分析：iC1iC2当信号处于正半周

5、时，ui＞0，T1导通T2截止iC1输出电压u0=ic1RL≈ui当信号处于负半周时，ui<0，T2导通T1截止输出电压u0=-ic2RL≈uiRLic2T1和T2轮流导电、交替工作，组成推挽式电路uiuo2021/7/22模电课件截止区饱和区放大区（3）传输特性uiT2T1RL+uo-ECEEiO死区跟随区死区饱和区跟随区uouii死区：ui=0,±0.5V范围产生非线性失真→交越失真ii跟随区：ui≈u0ui>UBE1→正跟随区ui

6、=-EE+UCE2(sat)饱合区:产生非线性失真→消波失真2021/7/22模电课件死区死区uoui（4）甲乙类互补推挽电路消除交越失真方法：为T1和T2提供一定量的静态偏置，使其工作在甲乙类工作状态。T2T1RL+uo-EC-EEiOuiRRD1、D2和R构成偏置电路+UD1_+UD1_UD1=UBE1=UON1UD2=UBE2=UON2uouiuouiuoui由于静态偏置电流较小，其工作原理和分析方法与乙类近似相同2021/7/22模电课件IC1=0,VCE1=EC静态工作点：QEC=-EE（5）乙类互

7、补推挽放大器的图解分析T2T1RL+uo-EC-EEiOuiRR+UD1_+UD1_uCE1iC1T2T1RL+uo-EC-EEiOuiT1交流负载线：过Q点，斜率为-1/RL的直线iC2uCE2T2静态工作点：QIC2=0,VCE2=-EEQQ交流负载线：过Q点，斜率为-1/RL的直线AUCESUCESUomIomEC=-EE（1）输出功率最大不失真输出电压(Uom)max=EC–UCES最大不失真输出电流(Iom)max=(Uom)max/RL最大不失真输出功率EC>>UCES(Uom)max≈ECD20

8、21/7/22模电课件uCE1iC1iC2uCE2QAUCESUCESUomIomEC=-EED所以一个周期的平均功率损耗（管耗）为（2）单管最大平均管耗PT1maxT1管的瞬时管压降uCE1-EET2T1RL+uo-ECuiuCE1流过T1管的瞬时电流：uo=EC－uoiC1ic1=uo/RL若设输出电压为u0=Uomsinωt，则有平均管耗PT1与Iom是非线性关系如果令dPT1/dIom=0可