模拟电子技术基础 傅丰林 第5章

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1、低频功率放大器第5章目录5.1概述………………………………………………4285.4其它形式的功放电路简介………………………4675.2互补推挽功率放大器……………………………4365.3功率放大器的保护电路…………………………4625.5功放实际线路举例………………………………477HOME4275.1概述5.1.1功率放大器的主要指标5.1.2功率放大器的分类HOME4285.1.1功率放大器的主要指标功率放大：以输出功率为重点，驱动负载。电压放大：不失真地增大输出信号电压幅度，以驱动功放。功率放大器实质上也是能量转换电路，它的主要特点就是工作在大信号状态下。1.预备

2、知识电压放大和功率放大有不同的特点及指标要求，在多级放大器中，电压放大器处于前置级和中间级，而功率放大处在末级（也可能包括末前级），以驱动负载。HOME429效率η：放大器的输出信号功率与直流电源供给功率之比。2.主要指标功率放大器在线性区能够向负载提供的最大交流功率。①工作在线性区；（1）输出功率注意：②提供的最大交流功率（管子充分利用或称尽限运用）。：直流电源供给集电极回路和偏置电路等直流功率之和。（2）效率η5.1.1功率放大器的主要指标HOME4305.1.1功率放大器的主要指标直流电源供给功率一部分变成了有用的输出信号，剩余的部分主要变成了晶体管的管耗，即：（

3、3）非线性失真由于功放工作在大信号状态下，所以很容易导致输出信号产生非线性失真。要求功放产生的非线性失真尽可能小。HOME431结论：功率放大器的任务是:在确保晶体管安全运用情况下，获得尽可能大的输出功率，尽可能高的效率和尽可能小的非线性失真。5.1.1功率放大器的主要指标HOME4325.1.2功率放大器的分类功率放大器根据功放管的导通时间的长短进行分类。（1）甲类（A类）工作状态在输入信号的整个周期内晶体管都是导通的。（2）乙类（B类）工作状态在输入信号的半个周期内晶体管导通。HOME433（3）甲乙类（AB类）工作状态是介于甲类和乙类之间的工作状态，晶体管导通的时

4、间大于半个周期，但小于一个周期。（4）丙类（C类）工作状态晶体管导通的时间小于半个周期。5.1.2功率放大器的分类HOME434（5）丁类（D类）工作状态此时，晶体管处于开关状态，即在输入信号的半个周期内饱和导通；在另外半个周期内，晶体管截止。饱和导通：五类功放的效率满足下式：5.1.2功率放大器的分类HOME4355.2互补推挽功率放大器5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算5.2.3乙类推挽功率放大器的非线性失真HOME4365.2互补推挽功率放大器引言：甲类单管功放简介设变压器为理想的HOME437需要强调指出的是，对于甲类功

5、率，PU是一常数，与输入信号的大小无关。即使输入信号为零，直流电源还照样提供直流功率，因此效率很低。时当5.2互补推挽功率放大器HOME438采用乙类的原因：由于晶体管只在半个周期内导通，因此晶体管的静态集电极电流为零，所以一个周期内晶体管的平均功耗小。5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理显然，集电极电流产生了严重的非线性失真选用两只特性完全相同的异型晶体管，轮流工作在乙类状态。如何解决非线性失真和高效率的矛盾？HOME4391.电路结构（1）和是一对对称的异型晶体管；（2）和分别与负载组成射极跟随器；（3）采用两组电源供电。两管交替工作，一只在输入信号正半周导通，另

6、一只在负半周导通，犹如一推一挽，在负载上合成完整的波形。5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理HOME4402.工作原理注：以下的分析中不考虑发射结导通门限电压。电路两管基极的静态电位为零两管集电极电流为零5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理HOME441电路导通，截止与组成射极跟随器在上得到上半周波形输入信号在正半周的情况2.工作原理5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理HOME442电路导通，截止与组成射极跟随器在上得到下半周波形输入信号在负半周的情况2.工作原理5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理HOME4432.工作原理5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理

7、HOME444两管的Q点重合5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算组合特性曲线组合特性曲线由于功放电路工作在大信号状态下，必须采用图解法分析。为了便于分析，将VT1的特性曲线倒置在VT2特性曲线的下方，它们的静态工作点重合。静态集电极电流为零HOME4451.输出功率两个晶体管的输出功率为通常所指的输出功率是指在线性区得到的最大输出功率。如一功率放大器输出功率为10W，就是这个意思。实际输出功率与激励信号的大小有关。5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算定义电压利用系数HOME4465.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算例5-1一互补推挽