模拟电子技术(西电第三版)第5章_功率放大器及其应用教材教学课件.pptVIP

;　　实训5　互补对称功率放大器的测试 (一) 实训目的　　(1) 初步了解互补对称功率放大器的组成及性能测试方法。　　(2) 观察交越失真现象，初步了解消除交越失真的办法。;(二) 预习要求　　(1) 课下按实图5.1在实验板上焊好电路(或由实验室提前准备)。　　(2) 预习万用表、示波器、信号发生器的使用方法与注意事项。;(三) 实训原理　　 1. 电路的工作过程　　实训电路如实图5.1所示。这是一个互补对称功率放大器的测试电路，其中V2、V3分别是特性对称的NPN型和PNP型三极管。;;　　2. 电路参数　　1) 电路的输出功率　　理想(输出不失真)情况下，该电路的最大输出功率为　　　　实际测量时，电路的输出功率为;　　2) 电源供给的功率　　理想情况下，电源供给的功率为实际测量时，可用下式求出：;　　3) 功率放大器的效率　　理想情况下，互补对称功率放大器的效率为　　实际测量值为;(五) 实训报告　　(1) 整理实训数据，计算出Po实、PU实及功率放大器的效率η实，分析误差产生的原因。　　(2) 总结分析实训中出现的问题。;(六) 思考题　　经过实训，你会提出下面的一些问题。这些问题也是后续理论课中要分析解决的主要问题。　　(1) 一个功率放大器为什么要用两个功放管？只用一个行不行？　　(2) 交越失真是如何产生的？又是如何消除的？　　(3) 实验电路中，二极管的作用是什么？如果有一个二极管接反，那么将会产生什么后果？ ;　　 5.1　功率放大器的特点与分类5.1.1　功率放大器的特点　　1. 输出功率足够大 　　为获得足够大的输出功率，功放管的电压和电流变化范围应很大。为此，它们常常工作在大信号状态，或接近极限运用状态。;　　2. 效率要高　　功率放大器的效率是指负载上得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。对于小信号的电压放大器来讲，由于输出功率较小，电源供给的直流功率也小，因此效率问题还不突出。 ;　　3. 非线性失真要小　　功率放大器是在大信号状态下工作，电压、电流摆动幅度很大，极易超出管子特性曲线的线性范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真，因此，功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真问题严重。在实际应用中，有些设备(如测量系统、电声设备)对失真问题要求很严，因此，要采取措施减少失真，使之满足负载的要求。;5.1.2　功率放大器的分类　　功率放大器通常是根据功放管工作点选择的不同来进行分类的，分为甲类放大、乙类放大和甲乙类放大等形式。 ;;　　　 5.2　互补对称功率放大器5.2.1　双电源乙类互补对称功率放大器　　1. 电路原理　　双电源乙类互补对称功率放大器电路如图5.2.1所示，其所用电源为+UCC、－UCC两个电源。图中V1、V2是两个特性一致的NPN型和PNP型三极管。 ;;　　2. 分析计算  　由于功放管工作在大信号状态，故采用图解法进行分析。　 设V1、V2的输出特性如图5.2.2(a)、(b)所示，图中A′Q、B′Q分别为它们的交流负载线。 ;;　　1) 输出功率Po　　在电阻负载RL上，输出功率等于输出电压有效值与输出电流有效值之积，即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5.2.1);　　在输入信号足够大时，可使输出电压幅值最大，输出功率最大。此时功放管处于尽限运用状态，可忽略功放管的饱和压降UCES，即有UCEM=UCC－UCES≈UCC，因此，最大输出功率为  (5.2.2);　　2) 直流电源供给的功率PU　　由于每个电源只供给半个周期的电流，因此两个电源供给的功率为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5.2.3);　　可见输出电压幅值越大，电源供给功率也越大。在输出电压幅值足够大时，功放管处于尽限运用状态，可忽略管子的饱和压降UCES，有UCEM≈UCC，故此时电源供给最大功率，为 　(5.2.4) ;　　3) 效率η　　功率放大器的效率是指负载得到的信号功率Po与电源供给的功率PU之比，即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5.2.5)可见，输出电压幅值越大，电路的效率越高。当输出电压幅值足够大时，为最大效率ηm。将式(5.2