非线性电子线路第一章ppt课件.ppt

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1、1功率放大器的设计功率合成直流稳压电源第一章功率电子线路本章主要内容一功率放大器的设计内容功率放大器的性能要求功率管的选择功率管的运用（功率放大器的分类）集成功率放大器2（一）功率放大器的性能要求安全效率失真功率——不要损坏元件——要高——在允许范围内——足够大什么是功率放大器？与小信号放大器有何区别？对小信号放大器的要求，主要体现在增益、频率响应和稳定性等方面；而对功率放大器的要求，除了增益、频率响应、稳定性以外，最主要的是在保证功率管安全工作的条件下，高效率地输出尽可能大而失真在允许范围内的功率。31功率管的安全三个极限参数功率管的二次击穿功率管的热设计42效率的计算直流电源功率

2、负载损耗功率负载输出功率集电极耗散功率集电极效率53功率足够大充分激励负载匹配静态工作点、激励、负载三者要最佳配置4失真在允许范围内Pon输出信号谐波的总功率Po输出信号基波功率指标——非线性失真系数6（二）功率管的选择VMOS垂直沟道功率MOS管双扩散功率MOS管IGBT绝缘栅双极型功率三极管达林顿管7（三）功率管的应用甲类乙类甲乙类丙类丁类底效率高功率放大器的分类：根据放大管集电极电流导通时间的长短，功率放大器可分为甲类(或称为A类)，乙类(或称B类)，丙类(或称C类)等。81.甲类功率放大电路92.变压器耦合甲类功率放大电路甲类功放的特点：电源提供的功率只与静态工作点有关，与激

3、励无关；输入激励越大，效率越高，最大不超过25％或50%。103.乙类功率放大器提高效率：直流工作点降低为零（乙类工作）克服失真：两管互补推挽1）变压器耦合乙类推挽功率放大器112)无输出变压器乙类推挽电路无输出变压器乙类推挽电路，简称OTL电路互补对称电路123)乙类推挽性能分析电压利用系数输出功率管耗集电极效率极限应用乙类推挽功率放大器中的匹配负载134)乙类推挽功率放大实用电路非线性失真——交叉失真交叉失真消除措施单电源供电的互补推挽电路准互补推挽电路保护电路（过流、过压、过热）自举电路要求：能设计并画出实用电路14（四）集成功率放大器LM380集成功率放大器LM386音频功率

4、放大器功率运算放大器桥式功率放大器（有源功率合成）桥式功率放大器：适合低电源工作，在电路参数相同情况下，它比单个OTL（或OCL）电路输出电压幅值增大2倍，输出功率增大4倍。要求：能画出桥式功率放大原理电路15二功率合成技术当需要的功率超过单个电子器件所能输出的功率时，将几个电子器件的输出功率叠加起来，以获得足够大的输出功率，这就是功率合成技术。（一）功率合成电路的作用示意图有源器件/无源器件/隔离技术161.传输线变压器的基本构造和特点变压器（二）传输线变压器频率覆盖系数fH/fL≤103fH最高只能达到几十MHz磁环：镍锌高磁导率的铁氧体磁心传输线：同轴电缆、双绞线、或带状线fH

5、高，频率覆盖系数高172工作原理和作用前提条件:传输线理想无损耗，终端匹配（工程上）传输线变压器满足：端口电压相等（即v1=v2=v）流过传输线电流大小相等，方向相反(i1=i2)A1：1倒相器Ri:RL=1:1vi=v，vo=－v18B平衡－不平衡变换器19C1：1不平衡-平衡变换器Dm:1传输线变压器一般构成原则：n个1:1理想传输线变压器与一根短路线始端相串，终端相并构成m:1传输线变压器E1:m传输线变压器m=(1+n)2一般构成原则：n个1:1理想传输线变压器与一根短路线始端相并，终端相串构成1:m的传输线变压器m=(1+n)220（三）功率合成和功率分配电路功率合成电路功

6、率分配电路21整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo（一）稳压电源的组成三直流稳压电源电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化影响,保持输出电压uo稳定。22（二）稳压电源的技术指标整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo电压调整率负载调整率纹波电压效率η＝Po/Pi过流及短路保护输出电压可调最大输出电流23常见小功率整流电路:半波、全波、桥式和倍压整流等。（三）整流电路1半波整流电路uo(3)输出电压平均值：(1)输出电压波形

7、：u1u2aTbDRLuoiL(2)二极管上承受的最高电压：(4)负载和二极管的平均电流24+–+–+–+–变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2当u2正半周时，D1导通，D2截止。当u2负半周时，D2导通，D1截止。2单向全波整流电路25全波整流电压波形u2uLuD1t2340uD226uL20tIL=UL/RL=0.9U2/RL（2）输出电流平均值IL：（1）输出电压平均值UL：IL27uD20t（3）流过二极管的平均电流：