以消除交越失真.ppt

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1、第5章低频功率放大器15.2互补推挽功率放大器目录5.3其它形式的功放电路5.4功率器件、散热及保护电路5.1概述2第五章作业(p188~p189)5-65-75-9(1)(2)(3)(4)35.1概述5.1.1功率放大器的主要指标5.1.2功率放大器的分类45.1.1功率放大器的主要指标功率放大：以输出功率为重点，驱动负载。电压放大：不失真地增大输出信号电压幅度，以驱动功放。功率放大实质上也是能量转换电路，它的主要特点就是工作在大信号状态下。1.预备知识电压放大和功率放大有不同的特点及指标要求，在多级放大器中，电压放大器处于前置级和中间级，而功率放大处在末级（也

2、可能包括末前级），以驱动负载。5效率η：放大器的输出信号功率与直流电源供给功率之比。2.主要指标功率放大器在线性区能够向负载提供的最大交流功率。a.工作在线性区；（1）输出功率注意：b.提供的最大交流功率（管子充分利用或称尽限运用）。：直流电源供给集电极和偏置电路等直流功率之和。晶体管集电极效率：输出功率Po与电源供给集电极的直流功率之比。（2）功率放大器的效率η和晶体管集电极效率62.主要指标直流电源供给功率一部分变成了有用的输出信号，剩余的部分主要变成了晶体管的管耗，即：（3）非线性失真由于功放工作在大信号状态下，所以很容易导致输出信号产生非线性失真。要求功放

3、产生的非线性失真尽可能小。结论：功率放大器的任务是:在确保晶体管安全运用情况下，获得尽可能大的输出功率，尽可能高的效率和尽可能小的非线性失真。75.1.2功率放大器的分类功率放大器根据功放管的导通时间的长短进行分类。（1）甲类（A类）工作状态在输入信号的整个周期内晶体管都是导通的。（2）乙类（B类）工作状态在输入信号的半个周期内晶体管导通。85.1.2功率放大器的分类（3）甲乙类（AB类）工作状态是介于甲类和乙类之间的工作状态，晶体管导通的时间大于半个周期，但小于一个周期。（4）丙类（C类）工作状态晶体管导通的时间小于半个周期。95.1.2功率放大器的分类（5）丁

4、类（D类）工作状态此时，晶体管处于开关状态，即在输入信号的半个周期内饱和导通；在另外半个周期内，晶体管截止。饱和导通：五类功放的效率满足下式：105.2互补推挽功率放大器5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算5.2.3乙类推挽功率放大器的非线性失真11采用乙类的原因：由于晶体管只在半个周期内导通，因此晶体管的集电极静态电流，所以一个周期内晶体管的平均功耗小。5.2.1乙类推挽功率放大器的工作原理显然，集电极电流产生了严重的非线性失真选用两只特性完全相同的异型晶体管，轮流工作在乙类状态。如何解决非线性失真和高效率的矛盾？从而在负

5、载上获得完整的输出波形。121.电路结构（1）和是一对对称的异型晶体管；（2）和分别与负载组成射极跟随器；（3）采用两组电源供电。两管交替工作，一只在输入信号正半周导通，另一只在负半周导通，犹如一推一挽，在负载上合成完整的波形。132.工作原理注：以下的分析中不考虑门限电压。电路两管基极的静态电位为零两管均截止142.工作原理电路导通，截止与组成射极跟随器在上得到上半周波形输入信号在正半周的情况152.工作原理电路导通，截止与组成射极跟随器在上得到下半周波形输入信号在负半周的情况162.工作原理17静态时两管的Q重合5.2.2乙类推挽功率放大器的分析计算组合特性曲

6、线1.组合特性曲线由于功放电路工作在大信号状态下，不能采用微变等效电路分析，必须采用图解法分析。为了便于分析，将VT2的特性曲线倒置在VT1特性曲线的下方，它们的静态工作点重合。18工作原理分析19A2.输出功率不考虑uCES时，输出功率是ΔAQO的面积，此时输出功率最大。两个晶体管的输出功率为：定义电压利用系数即忽略晶体管的饱和压降结论：通常所指的输出功率是指在线性区得到的最大输出功率。如一功率放大器输出功率为10W，就是这个意思。实际输出功率与激励信号的大小有关。203.直流电源供给晶体管集电极的直流功率直流电源供给晶体管集电极的直流功率是由两个电源供给的，由

7、于每个晶体管只导通半周期，故流过每个集电极的电流为半个周期的非正弦波。可见，输入信号越大，即ξ越大，需要提供的直流电源供给功率PU就越大；反之，输入信号越小，需要提供的直流电压功率就越小。当输入信号为零时，直流电源不需要提供功率。这说明电源供给的直流功率不是恒定不变的，而是根据输入信号大小而变化。因此乙类功放的效率高（与甲类进行比较）。214.集电极效率ηcmax称为理论极限效率。可见，乙类推挽功放的集电极效率与电压利用系数ξ成正比。225.对晶体管的要求（1）集电极功耗Pc：每管的集电极损耗。通过管耗的表达式可以画出和ξ的关系曲线能否认为输入信号越大越大），管耗

8、就越大呢？