单管（甲类）功放.ppt

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1、7.2单管功率放大器主讲：刘雨7.2单管功率放大器7.2.1电路组成及工作原理7.2.2输出功率及效率本节学习目标1、理解单管功率放大器的电路组成及工作原理。2、掌握输出功率和效率。上节复习1、对功放的要求：信号失真小；有足够的输出功率；效率高；散热性能好。1、低频功率放大器的性能要求有哪些？2、低频功率放大器按静态工作点的位置可以分为那几类？乙类功放：Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线交点。甲乙类功放：Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。甲类功放：Q点在交流负载线的中点。电路特点：输出波形无失真，但静态电流大，效率低。2．低频功率

2、放大器按静态工作点的位置可以分：7.2.1电路组成及工作原理一、电路组成V为功率放大管，Rb1、Rb2和Re为分压式电流负反馈偏置电路，Ce为射极旁路电容，RL为负载电阻，T1和T2为输入、输出变压器，统称为耦合变压器。7.2.1电路组成及工作原理耦合变压器的作用，一是隔断直流耦合交流信号，二是阻抗变换，使功率管获得最佳负载电阻R'L，以便向负载RL提供最大功率。最佳负载电阻为式中，是变压器的匝数比，称为变比。合理选择n，可得管子最佳负载电阻R'L。[例7.2.1]图中，负载RL=8，晶体管集电极输出功率Po=140mW，集电极电流Ic

3、=31mA。求：(1)输出变压器T2的初级等效电阻R'L=？(2)要使负载RL获得理想的最大功率，T2的变比n=？解(1)因为所以(2)因为所以二、电路工作原理当vi=0，电路处于静态，iC=ICQ。因T2隔直作用，RL中无电流，放大器无信号输出。当vi≠0，则vi→vbe→ib→ic。经T2耦合，RL有电流iL，放大器有信号功率输出。7.2.2输出功率及效率一、输出功率图解分析：1．作直流负载线：因为T2一次侧线圈直流电阻很小，直流短路。Re很小，直流压降可忽略不计。VCE=VGIC(Rc+Re)因为Rc+Re0所以VCE=VGIC

4、=VG/(Rc+Re)∞结论：通过VG点而垂直于VCE轴的直线。过VG点作直流负载线，与IBQ之交点，得静态工作点Q。7.2.2输出功率及效率2．作交流负载线：RL=n2RL结合以前学过的交流负载线的做法，过Q点，作交流负载线AB。理想：非常贴近于安全工作区边界而又不超过安全工作区的一条直线，使Po最大。3．画vCE、iC波形：加入信号后，输入信号电压足够大，动态IB在IB0～IB4之间，即在Q'~Q"两点之间移动。得正弦信号的最大值分别为Icm和Vcem，则功放管集电极输出功率为可见，输出信号越强，输出功率Po越大。为不产生饱和失真

5、和截止失真，忽略VCES和ICEO时，则功放管不失真条件为Icm≤ICQVcem≤VG在输出信号最大且不失真时，有　　　　　　　于是功放管不失真最大输出功率为二、效率1．电源供给功率为PG=ICQVG可见，电源供给功率与信号无关。2．功放管最大效率（η：“伊塔”）为即=90%可见，最大不失真输出功率仅为电源供给功率的一半，效率很低。若考虑VCES和ICEO，则功率管的效率仅为40%~45%，如果再考虑变压器的效率T(0.75~0.85)，则甲类功放总效率为=·T通常只有30%~35%。结论，甲类功放电路优点是输出波形失真小；

6、缺点是无信号时，电源供给功率全部转换成热能，因此效率低。工程应用功率放大器有一部分电能消耗在功放管上，产生损耗使功放管发热，热的积累将使晶体管性能恶化，甚至烧坏，为保证功放管安全可靠地工作，通常功放管集电极有金属散热外壳，另外通常需要给功放管安装散热片和采取过载保护措施。功放管检测与普通三极管类似，但功放管工作电流比较大，因而其PN结的面积也较大。PN结较大，其反相饱和电流也必然增大。所以，若像测量中小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的R1k挡测量，必然测得的电阻值很小，好像极间短路一样，所以通常使用R10k或R1k挡检测功放管。

7、练一练结合本节课堂所学，完成书本117面习题7-2、7-5。