模拟电子技术应用基础 教学课件1 作者 赵景波第5章.ppt

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1、理解功率放大电路的特点、要求和分类，克服交越失真的措施等掌握OCL功率放大电路的组成、工作过程和最大输出功率的计算了解OTL和采用复合管的功率放大电路的组成及原理了解集成功率放大电路及其应用本章学习要求第5章功率放大电路5.1功率放大电路的基本概念5.2几种常见的功率放大电路5.3集成功率放大电路及其应用5.4知识拓展5.5实验集成功率放大器的应用5.6实训OTL电路的组装、调试与测量小结习题本章大纲5.1功率放大电路的基本概念能输出较大功率的放大电路称为功率放大电路。5.1.1功率放大电路的特点及要求1

2、．功率放大电路的特点功率放大电路与电压放大电路都属于能量转换电路，是将电源的直流功率转换成被放大信号的交流功率，从而起功率和电压放大的作用。但在放大电路中它们各自的功能是不同的，电压放大电路主要使负载得到不失真的电压信号，所以研究的主要指标是电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等。功率放大电路除了对信号进行足够的电压放大之外，还要求对信号进行足够的电流放大，从而获得足够的功率输出。因此，功率放大电路多工作于大信号放大状态，具有动态工作范围大的特点。5.1.1功率放大电路的特点及要求2．功率放大电路的要求功率放

3、大电路作为放大电路的输出级，必须满足如下要求。（1）尽可能大的输出功率输出功率等于输出交变电压和交变电流的乘积。为了获得最大的输出功率，担任功率放大任务的三极管的工作参数往往接近极限状态，这样在允许的失真范围内才能得到最大的输出功率。（2）尽可能高的效率从能量观点看，功率放大电路是将集电极电源的直流功率转换成交流功率输出。放大器向负载所输出的交流功率与从电源吸取的直流功率之比，用表示，即式中，PV为集电极电源提供的直流功率，PO是负载获得的交流功率。该比值越大，效率越高。5.1.1功率放大电路概述（3）

4、较小的非线性失真功率放大电路往往在大动态范围内工作，电压、电流变化幅度大，这样，就有可能超越输出特性曲线的放大区，进入饱和区和截止区而造成非线性失真。因此必须将功率放大电路的非线性失真限制在允许的范围内。（4）较好的散热装置功率放大管工作时，在功率放大管的集电结上将有较大的功率损耗，使管子温度升高，严重时可能毁坏三极管。因此多采用散热板或其他散热措施降低管子温度，保证足够大的功率输出。总之，只有在保证晶体管安全工作的条件下和允许的失真范围内，功率放大电路才能充分发挥其潜力，输出尽量大的功率，同时减小功率放

5、大管的损耗以提高效率。5.1.2功率放大电路工作状态的分类根据所设静态工作点的不同状态，常用功率放大电路可分为甲类、乙类、甲乙类等。5.1.2功率放大电路工作状态的分类（1）甲类功率放大电路在输入信号的整个周期内，功率放大管都有电流通过，如图（a）所示。（2）乙类功率放大电路只在输入信号的正半周导通，在负半周截止，如图（b）所示。（3）甲乙类功率放大电路三极管导通的时间大于信号的半个周期，即介于甲类和乙类中间，如图（c）所示。甲类状态下效率只有30%左右，最高不超过50%。乙类状态下效率提高到78.5%，

6、但输出信号在越过功率放大管死区时得不到正常放大，从而产生交越失真，如图所示。交越失真5.2几种常见的功率放大电路互补对称功率放大电路按电源供给的不同，分为双电源互补对称电路（OCL电路）和单电源互补对称电路（OTL电路）。5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路OCL乙类互补对称功率放大电路如图所示。图中VT1和VT2分别为NPN型和PNP型三极管，要求VT1和VT2管特性对称，并且正负电源对称。两管的基极和发射极相互连接在一起，信号从基极输入、发射极输出，RL为负载。该电路可以看成信号正半周VT1工作和

7、信号负半周VT2工作的两个发射极输出电路的组合。5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路1.工作原理电压和电流波形图5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路2.性能指标OCL乙类互补对称功率放大电路的图解分析5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路2.性能指标（1）输出功率（Po）5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路2.性能指标（2）直流电流提供的功率（PDC）5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路2.性能指标（3）效率（）5.2.1OCL乙类互补对称功率放大电路2.性能指标（4）管耗（PC）5.

8、2.1OCL乙类互补对称功率放大电路3.选择管子原则由以上分析可知，若要得到最大输出功率，三极管的参数必须满足如下原则。①每只三极管的最大允许管耗（或集电极功率损耗）（PCM）必须大于PC1m=PC2m≈0.2Pom。②考虑到VT2接近饱和导通时，忽略饱和压降，此时VT1管的uCE1具有最大值，且等于2VCC。因此，应选用UCEO>2VCC的管子。③通过晶体管的最大集电极电流约为VCC/RL，所选晶体管的ICM一般不低于最大集