学习教学教案第27讲_功率放大电路.ppt

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1、第二十七讲功率放大电路一、概述二、互补输出级的分析计算一、概述1、功率放大电路研究的问题1)性能指标:输出功率和效率。若已知Uom,则可得Pom。最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。2)分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。3)晶体管的选用:从极限参数选择晶体管。在功放中,晶体管通过的最大集电极或射极电流接近最大集电极电流,承受的最大管压降接近c-e反向击穿电压,消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。称为工作在尽限状态。2、对功率放大电路的要求1)甲类方式:晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态2)

2、乙类方式:晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态3)甲乙类方式:晶体管在信号的多半个周期处于导通状态在电源电压一定的情况下,最大不失真输出电压最大,即输出功率尽可能大。效率尽可能高,因而电路损耗的直流功率尽可能小,静态时功放管的集电极电流近似为0。3、晶体管的工作方式1)变压器耦合功率放大电路单管甲类电路①输入信号增大,输出功率如何变化?②输入信号增大,管子的平均电流如何变化?③输入信号增大,电源提供的功率如何变化?效率如何变化?3、功率放大电路的种类适合做功放吗?乙类推挽电路信号的正半周T1导通、T2截止;负

3、半周T2导通、T1截止。两只管子交替工作,称为“推挽”。设β为常量,则负载上可获得正弦波。输入信号越大,电源提供的功率也越大。2)OTL电路输入电压的正半周:+VCC→T1→C→RL→地C充电。输入电压的负半周:C的“+”→T2→地→RL→C“-”C放电。C足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,而选用OTL电路。3)OCL电路输入电压的正半周:+VCC→T1→RL→地输入电压的负半周:地→RL→T2→-VCC两只管子交替导通,两路电源交替供电,双向跟随

4、。静态时,UEQ=UBQ=0。4)BTL电路输入电压的正半周:+VCC→T1→RL→T4→地输入电压的负半周:+VCC→T2→RL→T3→地①是双端输入、双端输出形式,输入信号、负载电阻均无接地点。②管子多,损耗大,使效率低。几种电路的比较变压器耦合乙类推挽:单电源供电,笨重,效率低,低频特性差。OTL电路:单电源供电,低频特性差。OCL电路:双电源供电,效率高,低频特性好。BTL电路:单电源供电,低频特性好;双端输入双端输出。二、互补输出级的分析估算求解输出功率和效率的方法:然后求出电源的平均功率,效率1、

5、输出功率在已知RL的情况下,先求出Uom,则2、效率3、晶体管的极限参数PT对UOM求导,并令其为0,可得在输出功率最大时,因管压降最小,故管子损耗不大;输出功率最小时,因集电极电流最小,故管子损耗也不大。管子功耗与输出电压峰值的关系为因此,选择晶体管时,其极限参数将UOM代入PT的表达式,可得1)指出图中放大电路部分;2)说明电路中是否引入了级间反馈,是直流反馈还是交流反馈,如为交流负反馈则说明其反馈组态;3)最大输出功率和效率的表达式;4)说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值;5)说明D1~D3和

6、RW的作用,C1~C4的作用;6)说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。讨论一讨论二:图示各电路属于哪种功放?讨论三:出现下列故障时,将产生什么现象1)R2短路;2)R2断路;3)D1短路;4)D1断路;5)T1集电极开路。T2、T5的极限参数:PCM=1.5W,ICM=600mA,UBR(CEO)=40V。

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