电路第4章功率放大电路课件.ppt

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1、第四章功率放大电路4.1功率放大电路的主要特点4.2互补对称式功率放大电路4.3实际的功率放大电路4.4集成功率放大器本章重点和考点：1.重点掌握功放的分类、最大输出电压、最大输出功率和效率的计算。2.掌握集成功放的使用。本章讨论的问题：1.功率放大是放大功率吗？电压放大电路和功率放大　电路有什么区别？Q点如何设定？2.什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态？3.互补式功放电路的输出功率是否为单管功放电路的二倍？4.甲类、乙类、甲乙类功放电路的最大输出电压、最大输出功率和效率如何计算。（OTL、OCL）学习方法：图

2、解法例：扩音系统实际负载什么是功率放大器？在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器功率放大电压放大信号提取4.1功率放大电路的主要特点一.功放电路的特点（1）输出功率Po尽可能大(2)电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Po:负载上得到的交流信号功率。PV：电源提供的直流功率。(3)电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。最

3、大输出功率（5）功放管散热和保护问题（4）功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM、UCEM、PCM。ICMPCMUCEMIcuce分析方法：由于三极管工作在大信号状态，一般不采用微变等效电路法，常采用图解法。因为低频功率放大电路,转换效率η≤78%，所以相当大的功率消耗在管子集电结上，使管子温度升高，当结温超过允许值（硅管约200℃，锗管为100℃）功放管被损坏，所以必须给功放管加散热片。如加200mm×200mm×3mm的散热片后Pom可由2W提到10W。变压器耦合乙类推挽

4、功率放大电路图4.1.1变压器耦合乙类推挽功率放大电路同类型管子在电路中交替导通的方式称为“推挽”工作方式。无输入信号，三管截止有输入信号，三管交替导通传统的功放为变压器耦合式电路功率放大电路的分类在放大电路中，若输入信号为正弦波时，根据晶体管在信号整个周期内导通情况分类甲类(2=2)tiCOIcm2ICQtiCOIcm2ICQ乙类(2=)tiCOIcmICQ2甲乙类(<2<2)丙类：导通角2小于。丁类：功放管工作在开关状态，管子　　　仅在饱和导通时消耗功率。集电极电流iC将严重失

5、真。甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。甲乙类：介于两者之间，导通角大于180°iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQVCC乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。iCuCEQ2ICQVCC4.2互补对称式功率放大电路4.2.1OTL互补对称电路(OutputTransfomerLesss)一、OTL乙类互补对称电路在输入信号的正半周，VT1导通，iC1流过负载；负半周，VT2导通，iC2流过负载。存在的问题：交越失真交越失真图4.2.11.电路的组成2.工作原

6、理大电容问题：Q点如何调节？VT1、VT2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压VT1、VT2两个管子轮流导通的交界处，将有一段时间两个三极管均截止，导致u0发生失真，即交越失真二、OTL甲乙类互补对称电路图4.2.3OTL互补对称输出级R、VD1、VD2为两管提供一小的静态偏置电压，使得在输入信号等于零时，管子微导通，以克服交越失真。图9.2.5OTL互补电路波形图tuIOtiC1OtiC2OtuOO问题：如何消除交越失真？静态时:T1、T2两管发射结电压分别为

7、二极管D1、D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态——甲乙类工作状态动态时：设ui加入正弦信号。正半周T2截止，T1基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周T1截止，T2基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。电路中增加R、VD1、VD2支路1.基本原理甲乙类单电源互补对称电路图4.2.3OTL互补对称输出级4.2.2OCL互补对称电路(OutputCapacitorLess)图4.2.5OCL互补对称电路1.电路的组成2.功率和效率分析iC1uCEiC2QVCCUCESUCESUom负载上最大不失真电

8、压为Uom=VCC-UCESUom=VCC-UCES(1).输出功率Po一个管子的管耗(2)管耗PT两管管耗(3).电源供给的功率PV当(4).效率最高效率max(5)集电结最大允许耗散功率PCM问：Uom=？PT1最大,PT1max=？用PT1对Uom求导，并令导数=0，得出：PT1max发生在Uom=(2/pi)VCC=0.64VCC处