《模拟电子技术基础》(第四版)_第9章.ppt

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1、第9章功率放大电路9.1功率放大电路概述9.2互补功率放大电路9.1功率放大电路概述一.在多级放大电路的末级是功率放大级，对功率放大电路的基本要求是：(1)输出功率尽可能大9.1.1功率放大电路的特点最大基本不失真输出功率:Pom不产生截止失真和饱和失真最大基本不失真输出电压有效值基本不失真最大基本不失真输出电压峰值足够大的输入ui负载上获得的功率(2)转换效率要高转换效率定义为:PomPV100%=最大基本不失真输出功率当时直流电源功率100%=(3)非线性失真要小加入交流负反馈来减小非线性失真交流功率直流功率负载上的最大不失真交流电流有效值乘以负载上的最大不失真交流电压有效值直流电

2、源输出电流平均值及直流电压之积二.功放中晶体管工作在尽限运用状态：ICM、PCM、U(BR)CEOICM最大集电极电流U(BR)CEOc-e间能承受的最大管压降PCM集电极最大耗散功率瞬时集电极耗散功率要晶体管安全工作，需满足峰值处一个周期内的平均值峰值处图1.3.7晶体管的极限参数三、分析方法：图解法。功率放大电路的三种工作状态(1)晶体管甲类工作状态Q点基本被设在AC负载线的中点上一个T工作时,在输入信号幅值不太大时,不产生截止或饱和失真当输入幅值过大时同时产生截止失真和饱和失真导通角360度第二章tuCEiCiCIB=0Q00UCESVcc(2)晶体管甲乙类工作状态IBQ(ICQ)略大

3、于零一个T工作时,容易产生截止失真导通角在180度和360度之间需要两个ＴiCuCEiCQ00IB=0UCESVcct(3)晶体管乙类工作状态IBQ(ICQ)等于零一个T工作时,肯定产生截止失真导通角180度需要两个ＴuCEiCiCQ00IB=0UCESVcctＴ工作在甲类状态一般先产生截止失真最大基本不失真集电极交流电流幅值为ICQ上能得到的最大交流功率为:扬声器RL很小，AC负载线很陡直流电源提供的直流功率约为：直流负载线：交流负载线：忽略iBuo0最大基本不失真输出电压幅值为Ucem共射放大电路(第二章)也有功率输出，但效率较低。单管变压器耦合功率放大电路直流负载线：Ｔ工作在甲类状态

4、uiuoRbic交流负载线：如有阻抗匹配：Ｄ则交流负载线与x轴交于2VCCQ点位于交流负载线中点忽略UCES和ICEO同时产生截止失真和饱和失真当输入幅值过大时uo0无RC最大基本不失真集电极交流电流幅值为ICQ上能得到的最大交流功率为:直流电源提供的直流功率约为：假设变压器耦合无损耗即上能得到的最大交流功率为:最大基本不失真交流输出电压幅值为VccＤE红:先产生截止失真最大基本不失真集电极交流电流幅值为ICQ上能得到的最大交流功率为:直流电源提供的直流功率约为：假设变压器耦合无损耗uo0最大基本不失真交流输出电压幅值为UcemF绿:先产生饱和失真最大基本不失真集电极交流电流幅值为IDF上能

5、得到的最大交流功率为:直流电源提供的直流功率约为：Ｄ假设变压器耦合无损耗最大基本不失真交流输出电压幅值为Ucem在阻抗匹配和变压器耦合无损耗的前提条件下，转换效率能达到50%甲类工作状态下的功放，其最大转换效率为50%通常采用互补对称式功率放大电路，分为无输出电容(OCL)和有输出电容(OTL)两种方式。OTL电路T1,T2工作在乙类状态-VCCOCL电路T1,T2工作在乙类状态-VCCT1的AC负载线T2的AC负载线OCL电路ui正半周时，T1通，T2止ui负半周时，T1止，T2通uo的正半周由T1提供,正电源工作uo的负半周由T2提供,负电源工作忽略开启电压tui0９.2互补对称功率放大

6、电路9.2.1无输出电容的互补对称功率放大电路(OCL电路)1.电路组成ilVccVccRLic2ic1uiT1T2在ui正半周,T1导通,T2截止,T1的集电极电流ic1流过负载RL在ui负半周,T1截止,T2导通,T2的集电极电流ic2流过负载RLT1、T2均为乙类工作状态,即ICQ1=ICQ2=0+-uoEB0iL=iltic1=iC1>0ic2>0ic1>0T1T2同时产生饱和失真当输入ui幅值过大时最大不失真输出电压幅值最大不失真集电极电流幅值o1o2o9.2.2L2CES1ccomR)U(V21P-×=OCL电路的最大不失真输出功率及效率L2ccomccCES1R2VP,VV»<

7、<时当)t(tdsinI21V2iV2Pcm1oCCC1CCVwwòp×==pLcem1cm1ccRVccU2IV2p=p=Lces1RVcc(Vcc-U2p=)忽略UCES1产生时忽略UCES1%5.784PPＶom=p＝=h乙类工作状态下的功放，其最大转换效率为78.5%OCL电路中晶体管的选择9.2.3选择晶体管忽略UCES1,UCES2选择晶体管忽略UCES1,UCES2设输出电压峰值UOM设现在T1