功率放大电路分析报告.ppt

4 、效率? 最高效率?max 选功率管的原则： 1、每只管子的最大允许管耗必须大于0.2倍的最大输出功率： 2、 三极管的极限工作区 3、 即： 小结: 1、乙类功放两管轮流工作 2、 3、 ui + - +VCC -VCC uo 当 IB=0 时 ui 死区电压 死区电压 iL=0 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。 乙类互补对称功放的缺点 输入输出波形图 ui uo uo uo ′ 交越失真 死区电压 ＋ － u u Ｔ １ Ｔ ２ V CC V CC o i L R ? t uo 交越失真 ui ? t 存在交越失真 消除交越失真的OCL电路 静态时: T1、T2两管发射结电压分别为二极管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。 1.基本原理 9.4 甲乙类功率放大器电路 一. 甲乙类双电源互补对称电路 电路中增加 R1、 R2、 D1、D2、R3支路 uB1 t t iB IBQ 波形关系： ICQ iC uBE iB ib 特点：存在较小的静态电流 ICQ 、IBQ 。每管导通时间大于半个周期，基本不失真。 iC Q uce VCC IBQ 利用uBE扩大电路进行偏置的互补对称电路 二、复合管互补功率放大电路 1、复合管 (P123) IB IE IC1 IC2 IE1 =IB2 推动管 输出管 IC 增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。 ?? ? ?1 ?2 晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。 复合NPN型 复合PNP型 模拟电路分析与设计基础 功率放大器 9.1 概 述 9.2 甲类功率放大器 9.4 甲乙类功率放大器电路 9.5 甲乙类单电源功率放大器 9.3 乙类功率放大器 例： 扩音系统 实际负载 什么是功率放大电路？ 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。以输出较大功率为目的的放大电路称为功率放大电路 9.1 概述 功率放大 电压放大 信号提取 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。 一、功放电路的特点和要求 1、输出功率尽可能大 在大功率三极管的输出特性中，除了与普通三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外，从使用和安全角度还分有 过电流区 过电压区 过损耗区 它们的位置如图所示。 过电流区是由最大允许集电极电流 确定的，超过此值，β将明显下降。 过电压区由c、e间的击穿电压 U(BR)CEO所决定。 过损耗区由集电极功耗PCM所决定。 三极管的极限工作区 2、非线性失真要小 3、效率要高 4、功放管散热和保护问题不可忽视 5、分析方法 放大电路输出给负载的功率是由直流电源提供的，若效率不高，则能量浪费，管子温度升高，减短管子的寿命 二、分类 甲类功放： 在一个信号周期内都有电流流过晶体管 管子的导通角为360o 静态电流大于0，管耗大，效率低 乙类功放： 管子只有半个周期内导通 管子的导通角为180o 静态电流等于0，效率高 甲乙类功放： 管子的导通时间大于半个周期但是小于一个周期，比半个周期稍多些 丙类功放：管子导通时间小于半个周期 9.2 甲类功率放大器 可获得的最大交流功率为 RL选择很重要，实际RL都偏小要得到合适RL，就需要进行阻抗匹配，变压器可实现。 直流电源提供的直流功率 集电极电阻RC的功率损耗 晶体管集电极耗散功率 变压器耦合功率放大器 结论：输入信号越大, 输出功率越大 输出功率 电源提供的功率 结论: 有无信号时电源供给的功率都相同，因此输出功率小时，管耗大。 无信号时: 有信号时: 效率 静态时管耗最大，即 最高效率 功放管的选择 三极管的极限工作区 小结： 1、输入信号越大，Po, 越大。 2、Po越小，管耗越大，静态管耗最大，等于电源供给功率。 3、甲类功放最高效率为50%。 4、要管子安全工作的重要参数是PCM、ICM和U(BR)CEO。 5、效率低的主要原因是静态损耗大。 甲类功率放大器存在的缺点：