功率放大电路 ppt课件.ppt

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1、7.3功率放大电路功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级。其主要作用是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电机、指示表头、记录器等。功率放大电路要求：输出电压和输出电流的幅度都比较大；效率高。因此，三极管工作在大电压、大电流状态，管子的损耗功率大，发热严重，必须选用大功率三极管，且要加装符合规定要求的散热装置。由于三极管处于大信号运用状态，不能采用微变等效电路分析法，一般采用图解分析法。1.OCL互补对称功率放大电路OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路，简称为OCL电路，电路如图7.36所示。图7.36OCL功率放

2、大电路7.3.1互补对称功率放大电路(1)静态分析当ui=0时，因电路上下对称，静态发射极电位UE=0，负载电阻RL中无电流通过，uo=0。因三极管处于微导通状态，所以两管的IB≈0、IC≈0、∣UCE∣=∣UCC∣，基本无静态功耗。(2)动态分析为便于分析，将图7.36简化为图7.37(a)所示的原理电路，且暂不考虑管子的饱和管压降UCES和b、e极间导通电压UBE。(a)电路原理电路图（b）输入波形（c）输出波形图7.37简化OCL功率放大电路在ui正半周，V2导通、V3截止，+UCC通过V2向RL供电，在RL上获得跟随ui的正半周信号电压uo，即（uo≈u

3、i）；在ui负半周，V2截止，V3导通，-UCC通过V3向RL供电，在RL上获得跟随ui的负半周信号电压uo。负载RL上输出如图7.37(c)所示。由上分析可知：输出电压uo虽未被放大，但由于iL=ie=（1+β）ib，具有电流放大作用，因此具有功率放大作用。图7.38OCL电路图解分析波形图从图中可知，uCE1=UCC-uo、uCE2=-UCC-uo，其中uo在任一个半周期内为导通三极管的uce，即uo=-uce=ui。通常要求功率放大电路工作在最大输出状态，输出电压幅值为uom(max)=UCC-UCES≈UCC，此时，截止管承受的最大电压为2UCC。当功率

4、放大电路工作在非最大输出状态时，输出电压幅值为Uom=IomRL=Ucem=Uim，其大小随输入信号幅度而变。这些参数间的关系是计算输出功率和管耗的重要依据。(3)参数计算①最大输出功率Pom最大的输出功率为：Pom=IomUom==当功率放大器工作在非最大输出状态时，输出功能率为：Po=IomUom==②直流电源供给的功率PU在一个周期内电源向两个功放管提供的直流功率PU为：PU=当功率放大器工作在最大输出状态时，两个直流电源供给的总功率为:PUm=③效率ηη=当功率放大电路工作在最大输出状态时，效率为:η==78.5%实用中三极管UCES，UBE等是客观存在

5、的，因此，功率放大电路实际效率约60%。④三极管管耗PV直流电源供给的功率与输出功率的差值，即为两只三极管上的管耗，所以每只管子的管耗为PV=　　(PU–Po)功率放大电路工作在最大输出状态时的管耗，并不是最大管耗，每只三极管的最大管耗约为0.2Pom。[例8]在图7.36所示电路中，UCC1=UCC2=UCC=24V；RL=8Ω，试求：10当输入信号Ui=12V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率及效率。20输入信号增大至使管子在基本不失真情况下输出最大功率时，互补对称电路的输出功率、管耗、电源供给的功率及效率。30晶体管的极限参数。解：10

6、在Ui=12V有效值时的幅值为：Uim=Ui≈17V　，即Uom≈Ui=17V。故Po=　　　　=　　　　=18.1WPU＝　　　　　=　　×　　　　=32.5WPV=PU–Po=32.5–18.1=14.4Wη＝　　=　　　=55.7%20在最大输出功率时，最大输出电压为24V。Pom=　　　=　×　　=36WPUm=　　　=　　　=45.8WPV=PU–Po=45.8-36=9.8W(此时两管的功耗并不是最大功耗)η=　　　=78.5%30晶体管的极限参数PCM≥0.2Pom=0.2×36=7.2W(每一管)U(BR)CEO≥2UCC=2×24=48VICM

7、≥　　　　　　　=3A（4）交越失真交越失真的波形如图7.39所示。图7.39交越失真波形解决交越失真的办法是为三极管V2、V3提一个合适的静态工作点，使三极管处于微导通状态，如图7.36中的V4、V5。2．OTL互补对称功率放大电路OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路，简称为OTL电路，如图7.40所示。图7.40OTL功率放大电路(1)各元件作用V1为功放管提供推动电压；RP1、RB1、RB2为V1提供静态工作点，同时还可使UK=1/2UCC；V2V3、V4V5为两只复合三极管，分别等效为NPN和PNP型。V6、V7、RP2为V2V3、

8、V4V5提供合适的静态工