模拟电子技术基础功率放大电路.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1.性能指标：输出功率和效率。若已知最大不失真输出电压的有效值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，晶体管的非线性不可忽略，故应采用图解法。一、功率放大电路研究的问题§9.1功率放大电路概述9.1.1、概述3.晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。在功放中，晶体管集电极电流的最大值接近最大集电极电流ICM，管压降的最大值接近c-e反向击穿电压U(BR)CEO，集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗散功率PC

2、M。称为工作在尽限状态。二、对功率放大电路的要求1.输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下，最大不失真输出电压最大。2.效率尽可能高:即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。三、晶体管的工作方式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.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电源的功率，最大输出功率效率9.1.2功率放大器的组成一、为什麽共射放大电路不宜用作功率放大器二、变压器耦合功率放大电路电源的功率，(忽略基极电流)最大输出功率效率乙类推挽电路信号

3、的正半周T1导通、T2截止；负半周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。希望输入信号为零时，电源不提供功率。三.无输出变压器的功率放大器电路（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。因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，故选用OTL电路。（1）（2）动态时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。课程回顾若已知最大不失真输出电压的有效值Uom，则可得Pom。一、最

4、大不失真输出功率二、效率若直流电源提供的平均功率为PV，则功率放大电路的效率为：三.无输出变压器的功率放大器电路（OTL电路）四.无输出电容的功率放大器（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。（1）静态时，UEQ＝UBQ＝0。（2）动态时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。§9.2互补功率放大电路一、输出功率二、效率三、晶体管的极限参

5、数要求：定量掌握然后求出电源的平均功率，效率在已知RL的情况下，先求出Uom，则求解输出功率和效率的方法一、输出功率1、静态分析无输入交流信号时，求静态工作点。大功率管的UCES常为2~3V。其中，最大不失真输出电压的有效值最大输出功率2、动态分析二、效率电源电流注：基极电流可以忽略,求直流电源提供的功率三.晶体管的极限参数（1）最大管压降两只功率管中处于截止状态的管子将承受较大的管压降（2)集电极最大电流每只管子功耗与输出电压峰值的关系为管压降发射极电流（3)集电极最大功耗讨论：管耗最大既不发生在输入电压最小时，也不发生在输入电压最大时。瞬时值PT

6、对UOM求导，并令其为0，可得每只管子功耗与输出电压峰值的关系为管压降发射极电流瞬时值将UOM代入PT的表达式，可得例9.2.1在图9.2.1所示电路中，已知VCC=15V,输入电压为正弦波，晶体管的饱和压降为UCES为3V，电压放大倍数为1，负载电阻RL=4。（1）求解负载上可能获得的最大功率和效率？（2）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能获得的最大功率？（3）若T1管的集电极和发射极短路，则将产生什么现象？解（1)（2）因为U0≈Ui，所以Uom=8V。最大输出功率为（3）若T1管的集电极和发射极短路，则T2管静态管压降为2VCC，且从+V

7、CC经T2管的e-b、R3至-VCC形成基极静态电流，由于T2管工作在放大状态，集电极电流势必很大，使之因功耗过大损坏。T2管的发射结将烧坏。例9.2.2在图9.2.1所示电路中，晶体管的饱和压降为UCES为2V，负载电阻RL=8。（1）若负载所需最大功率为16W，则电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压至取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？解（1)根据（2）最大不失真输出电压的峰值可求出VCC因而负载电流最大值，即晶体管集电极最大电流最大管压降根据（9.2.11），晶体管集电极最大功耗9.4集成功放应用的简介

8、LM386集成运放的放大倍数为20，RW可调节扬声器的音量，R、C2进行相位补偿。静态时输出电容上电压为VC