第5章功率放大电路ppt课件.ppt

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1、第5章功率放大电路5.1功率放大电路概述5.2单管甲类功率放大电路5.3互补对称推挽功率放大电路5.4实际的功率放大电路5.7集成功放电路及其应用5.5功放电路晶体管的散热和二次击穿5.6其他功率电子器件1第5章功率放大电路作业：思考：5-1、5-2习题：5-5、5-7选作：5-92本章重点1.功率放大电路的类型及特点；2.功率放大电路最大输出功率和转换效率的分析方法；3.OCL互补功率放大电路组成及工作原理。35.1功率放大电路概述1.功率放大电路的特点和要求功放电路不仅要有足够大的输出电压,而且还应有足够大的输出电流，才能提供

2、足够大的输出功率。放大管工作在极限应用状态。功放电路从组成、元器件的选择到分析方法，都与小信号放大电路不同。4（1）输出功率尽可能大；（2）转换效率η要高；（3）非线性失真要小；（4）考虑功放电路中晶体管的选择和散热问题；（5）功放电路的分析方法为大信号下的图解法。（接近极限运用状态）5.1功率放大电路概述5不同规格散热器6功放电路通常是根据功率管静态工作点Q的不同选择来进行分类的。2.功放电路按晶体管工作状态的分类甲类功率管导通角乙类功率管导通角甲乙类功管导通角在功放电路中主要应用“乙类”和“甲乙类”电路。75.2单管甲类功率放

3、大电路共集放大电路（射极输出电路）无电压放大作用，有电流和功率放大能力，输出电阻小，带负载能力强。输出功率要求较小时，可采用单管射极输出电路作为功率输出级。8静态时：使UEQ＝0设RL开路根据可画出直流负载线5.2单管甲类功率放大电路9动态时：功率三角形5.2单管甲类功率放大电路10直流电源提供功率最大效率接上负载电阻，调节晶体管的静态工作点Q不变，直流电源输入功率不变，输出电压、输出功率下降，效率变低。5.2单管甲类功率放大电路11甲类功放电路问题：效率低。原因是什么？5.2单管甲类功率放大电路原因在于：尽管静态条件下输出功率为

4、零，电源仍然提供功率。这些功率全部消耗在器件（和电阻）上，并转换为热能的形式消耗。静态工作电流是造成效率低的主要原因。在理想状态下，甲类功放电路的最高效率只能达到50％。12降低静态电流，提高电路效率是需要解决的主要问题。乙类和甲乙类功放电路可以有效地提高功放电路的效率。5.2单管甲类功率放大电路“乙类”和“甲乙类”电路在静态时晶体管工作在截止或者饱和状态，消耗功率小，可以有效提高功放电路效率。135.3互补对称推挽功率放大电路用两个工作在乙类状态的晶体管（NPN和PNP参数对称），NPN工作在信号的正半周，PNP工作在负半周，负

5、载上得到一个完整的波形。5.3.1乙类互补对称功率放大电路14这种工作方式称为“互补推挽”输出电压跟随输入电压。又称OCL电路(OCL:OutputCapacitorless)5.3互补对称推挽功率放大电路5.3.1乙类互补对称功率放大电路155.3互补对称推挽功率放大电路乙类功放电路存在的问题是什么？5.3.1乙类互补对称功率放大电路当输入电压小于发射结的正偏电压时，晶体管工作在截止状态，将引起输出失真。165.3.2甲乙类互补对称功放电路1.交越失真及其消除晶体管性能不对称和晶体管输出特性的非线性会引起失真。特别是晶体管输入特

6、性的非线性会引起交越失真。消除方法：加一定的静态偏置，以消除交越失真。172.甲乙类互补对称功放电路甲乙类工作时无论输入电压为何值，晶体管VT1和VT2总有一个导通，从而消除了交越失真。18静态时通过调节电阻使E点电位UE=0V。增加R2、D1、D2使两只晶体管静态时均处于微导通状态，用以消除交越失真。动态时uB1uB2ui（R2及D1、D2动态电阻很小）。uo跟随ui。2.甲乙类互补对称功放电路19每一个晶体管在信号的一周期内导通时间大于半周，即导通角：晶体管工作在“甲乙类”工作状态。20三类电路的特点共同点静态UEQ=0共

7、集电路，ui≈uo甲类单管，放大状态；问题：效率太低。乙类互补对称，双管，推挽工作状态；问题：交越失真甲乙类在乙类基础上加静态偏置，克服了交越失真。215.3.3互补对称功率放大电路的分析计算VT1工作VT2工作静态工作点:22VT1和VT2的输出电压、电流的波形可以用“组合输出特性”表示。若忽略饱和压降UCES，输出电压的最大幅值为VCC。231．输出功率Po及最大不失真输出功率(Po)M考虑管子饱和压降：不考虑管子饱和压降：电路的输出功率：最大不失真输出功率：242．直流电源提供的平均功率PVCC电源+VCC提供的平均功率：正

8、、负电源的电流：直流电源提供的平均功率：252．直流电源提供的平均功率PVCC电源提供的总平均功率：263．效率η（功放电路的效率和正弦输入信号的幅值有关）效率是交流输出功率和直流电源提供的平均功率之比。在理想情况下，最大的输出电压幅值为VCC。互