第3章 多级放大电路及功率放大电路应.ppt

级间耦合的优、缺点及应用比较 一、变压器耦合功率放大电路 Tr2 RL Tr1 Rb1 Rb2 Re T2 T1 +VCC ui uo1 uo2 uo 优点是单电源供电；可实现阻抗变换。 已被淘汰。 特点： 缺点是效率低；低频和高频特性较差；笨重。 1.静态 两管都处于截止状态。 前一级电路设置的UB。 2.动态 ui的正半周，C 充电：＋VCC→T1→C→RL→地 。 ui的负半周， C放电： C 的 “＋”→T2→地→RL→ C “ －” 。 电容上的电压0.5VCC，相当于VT2的供电电压。 二、OTL功率放大电路 OTL——无输出变压器功放电路。 最大不失真输出电压幅度 3.特点 优点是效率高；单电源供电。 缺点是低频特性差(输出有大电容)。 OCL——无输出电容的功放电路。 1.静态 UEQ＝ UBQ＝0。 2.动态 ui的正半周： ＋VCC→T1→RL→地。 ui的负半周：地→RL →T2 → －VCC。 三、OCL功率放大电路 直接耦合的功率放大电路。 最大不失真输出电压幅度 3.特点 优点是效率高；低频特性好。 缺点是双电源供电。 BTL——桥接直接耦合的功放电路。 四、BTL功率放大电路 是双端输入、双端输出形式， 输入信号、负载电阻均无接地点。 3.特点 优点是单电源供电；低频特性好。 缺点是管子多；效率降低；有些场合不适用。 各有利弊，应该根据应用场合的需求来选择合适的功放。 RL T1 T2 +VCC + ui ? + uo ? ?VCC 一、电路组成 两射极输出器组成直接耦合互补对称电路。 3.4 OCL互补对称功率放大电路 3.4.1 OCL乙类互补对称功率放大电路 两管的基极连在一起，接输入电压ui，两管的发射极连在一起，直接与输出端的负载电阻相连。 乙类 两管都无偏置电路。 互补： 动态时T1、T2交替导通。 对称： T1(NPN型) 、 T2(PNP型) 特性相同(对管) ，正、负电源相等。 也称为OCL互补功率放大电路 io = ic1, u0= ic1RL ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iO ui = 0V? 静态电流等于零，两管都截止 ic1 ic2 io =- ic2, u0= -ic2RL uo = 0V 静态功耗为零 设ui=Uimsin? t ui 0V T1导通，T2截止， 电流通路为 +VCC→T1→RL→地。 ui ? 0V T1截止，T2导通 电流通路为地→ RL → T1 → -VCC 。 二、工作原理 1.静态分析 UB= UE=0 2.动态分析 正、负电源交替供电，两个晶体管轮流导通，输出与输入之间双向跟随，负载电阻上得到近似正弦波。 带负载能力强，直流功耗等于零，零输入零输出，Uom最大 三、OCL乙类互补对称功率放大电路的分析计算 1.输出功率 输出电压与输入电压的关系 输出电压与电源的关系 任意状态： 极限状态： 理想状态： 最大不失真输出功率 大功率管的UCES常为2~3V。 2.直流电源提供的平均功率 信号幅度设为Uom时，乙类OCL功放负载电压、电流瞬时值各为 io 正电源Vcc仅在信号正半周工作， 正电源Vcc供给的直流平均功率 负电源Vcc仅在信号负半周工作，同理，可得负电源Vcc供给的平均功率 信号在一个周期内，电源Vcc供给的直流平均功率 io 输出不满幅时乙类OCL功放效率 任意状态： 极限状态： 理想状态： 3.效率 输出满幅时(理想状态下)乙类功放效率达到最大值 选择依据是三极管的三个极限参数。 三、OCL功率放大电路中晶体管的选择 ① 集电极最大允许耗散功率 PCM 管耗 管耗是输出电压幅值UOM的函数。 最大管耗的条件 Po最大时，管压降最小； Po最小时，集电极电流最小；这两种情况管耗都不大。 最大管耗 (理想状态) 管耗不是在满幅输出时最大而是大约64%幅度输出时达到最大。 当ui0时，T1管导通、 T2 管截止。 T2管集-射电压 当ui0时， T2 管导通、 T1管截止。 T1管集-射电压 (当T1导通且uCE1?0时, uCE2达到最大值) 考虑留有一定的余量。 ③ 集电极最大允许电流ICM 当uo达到最大时, iC达到最大值。 查阅大功率管的参数时，一定注意它的散热条件，即散热器的形状和尺寸！ ② 集电极-发射极间击穿电压U(BR)CBO * 第3章多级放大电路及功率放大电路 第3章 多级放大电路及功率放大电路 3.1多级放大电路的耦合方式及其特点 3.2多级放大电路的分析 3.3功率放大电路的主要特点及类型 3.4OCL互补对称功率放大电路 3.1多级放大电路的耦合方式 3.1.1多级放大电路的提出 3.1.2多级放大电路的级间耦合