电路与电子学6功率放大器.ppt

第六章 功率放大电路 §6.1 功率放大电路的特殊问题 § 6.2 互补对称功率放大电路 一、双电源互补功率放大电路工作原理 （1）电路组成 乙类互补功率放大电路如图所示。它由一对特性相同的互补三极管(NPN、PNP)组成。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。 （2）工作原理 当输入信号处于正半周时，且幅度大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。 严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。如图所示。 为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。此时的互补功率放大电路如图示。 （3）参数计算 1．最大不失真输出功率Pomax 设互补功率放大电路为乙类工作状态，输入为正弦波。 负载上的最大不失真功率为 直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。直流电源功率PV的表达式推导如下 3．三极管的管耗PT 电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则主要消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然 显然，管耗与输出幅度有关，图中画阴影线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有一个最大值。可用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTmax发生在Vom=0.64VCC处，将Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为 4．效率η 当Vom = VCC 时效率最大： 二、 无输出变压器的互补对称功放电路（OTL电路） §6.3 集成功率放大电路简介 集成功放使用时不能超过规定的极限参数。集成功放要加有足够大的散热器，保证在额定功耗下温度不超过允许值。 集成功放一般允许加上较高的工作电压，但许多集成功放可以在低电压下工作，适用于无交流供电的场合，此时集成功放电源电流较大，非线性失真也较大。 *第六章 功率放大电路 §6.1 功率放大电路的特殊问题 §6.2 互补对称功率放大电路 §6.3 集成功率放大电路简介 例1： 扩音系统 电 压 放 大 功 率 放 大 信 号 提 取 执行机构 功率放大器的作用：做放大电路的输出级，以驱动 执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使 输出信号电压大； 输出信号电流大； 放大电路的输出电阻与负载匹配。 电路中的信号比较大，必须采用图解分析法。 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。 ICM PCM UCEM 电流、电压信号比较大，必须注意防止 波形失真。 注意提高电路的效率（?）。 即:电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。 ? = Po PV 100 % Po : 负载上得到的交流功率。 PV ：电源提供的直流功率。 共集电极放大器输出电阻低，带负载 能力强，可以直接用做功率放大器吗 ？ 答： 不合适，因为效率太低 。 uo t uo 问题讨论 ib ,ic Q ic uce VCC /RL VCC Rb uo +VCC ui RL 由于uo+uce=Vcc, 当uce最大时uo有最小值 一般共集电极放大器的静态工作点（Q）设置较高（靠近负载线的中部）,信号波形正负半周均不失真。但电路中存在的静态电流（ICQ）， Rb uo +VCC ui RL Q ic uce VCC /RL VCC UCEQ ICQ 设Q点正好在负载线中点， 若忽略晶体管的饱和压降，则有： UCEQ = (1/2)VCC ICQ = VCC/2RL 在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。 甲乙类180°～360°导电 乙类180°导电 丙类180°导电 甲类360°导电 三极管的工作状态 根据三极管