电压放大电路与功率放大- 2103816080 - 2103816080 - 2103816080.docVIP

本章讨论的问题： 1.功率放大是放大功率吗？电压放大电路和功率放大电路有什么区别？ 2.什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态？ 3.晶体管的最大耗散功率是否是电路的最大输出功率？晶体管的耗散功率最大时，电路的输出功率是最大吗？ 4.互补式功放电路的输出功率是否为单管功放电路的二倍？ 5.在已知电源电压相同且负载电阻也相同的情况下，如何估算出最大输出功率？ 6.在已知电源电压相同且负载电阻也相同的情况下，对于不同电路形式的功放，最大输出功率都相同吗？它们与电路中晶体管的工作状态有关吗？ 7.功放管和小功率放大电路中晶体管的选择有何不同？如何选择？ 9.1 功率放大电路概述（45分钟） 功放既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源（直流）电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。 功放电路的要求： 1.Pomax 大，三极管极限工作；2.( = Pomax / PV 要高；3.失真要小 9.1.1功率放大电路的特点 一、主要技术指标 1.最大输出功率Pom 功率放大电路提供给负载的信号功率称为输出功率。是交流功率，表达式为Po＝IoUo。 最大输出功率是在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率 2.转换效率η 功率放大电路的最大输出功率与电源提供的直流功率之比。直流功率等于电源输出电流平均值及电压之积。 3.最大输出电压Uom 二、功率放大电路中的晶体管 在功率放大电路中，为使输出功率尽可能大，要求晶体管工作在极限应用状态。 晶体管集电极电流最大时接近ICM 晶体管管压降最大时接近U（BR）CEO 晶体管耗散功率最大时接近PCM 如何选择功放管？ 要注意极限参数的选择，还要注意其散热条件，使用时必须安装合适的散热片和各种保护措施 三、功率放大电路的分析方法 采用图解法 9.1.2功率放大电路的组成 一、为什么共射放大电路不宜用作功率放大电路 1.无输入信号作用时： 直流电源提供的直流功率为ICQ VCC，　即图中矩形ABCO的面积。 集电极电阻RC的功率损耗为I2CQRC 　即图中矩形QBCD的面积。 晶体管集电极耗散功率为ICQ UCEQ　　　即图中矩形AQDO的面积。 2.在输入信号为正弦波时，若集电极电流也为正弦波： 直流电源提供的直流功率不变 R/L(=RC//RL)上获得的最大交流功率P/Om为 即图9.1.1中三角形QDE的面积 负载电阻RL上所获得的功率PO仅为POm的一部分。 3.结论：共射放大电路输出功率小，效率低（25℅），不宜作功放。 二、变压器耦合功率放大电路 1.电路 2.工作原理： 变压器原边线圈电阻可忽略不计，直流负载线 垂直于横轴且过(VCC ，0)。 电源提供的功率为PV＝ICQ VCC ，全部消耗在管子上。 RL等效到原边的电阻为 则可作出交流负载线 在理想变压器的情况下，最大输出功率为 在输入信号为正弦波时，若集电极电流也为正弦波 直流电源提供的功率不变：PV＝ICQ VCC 电路的最大效率为: Pom / PV =50 ℅ 3.实用的变压器功率放大电路 希望输入信号为零时，电源不提供功率，输入信号愈大，负载获得的功率也愈大，电源提供的功率也随之增大，从而提高效率。 变压器耦合乙类推挽功率放大电路 电路分析： 无输入信号，二管截止 有输入信号，二管交替导通 重要概念：推挽 同类型管子在电路中交替导通的方式称为“推挽”工作方式。 重要概念：功率放大电路的分类 在放大电路中，若输入信号为正弦波时，根据晶体管在信号整个周期内导通情况分类 三极管根据导通时间可分为如下四个状态，如图所示。 三、无输出变压器的功率电路Output Transformerless（OTL电路） 用一个大容量电容取代了变压器(电容：几百~几千微法的电解电容器)，如图9.1.4。 图9.1.4　OTL电路 1.电路结构特点：单电源供电。T1和T2特性对称 2.工作原理分析： 静态时：前级电路应使基极电位为VCC/2，发射结电位为VCC/2 ，故电容上的电压也VCC/2。 工作时：T1和T2轮流导通，电路为射极跟随状态。 3.OTL乙类功放电路存在的问题：OTL工作在乙类工作状态，会出现交越失真。 4.问题：如何消除？　　（9.2.1解决） 四、无输出电容的功率放大电路Output Capacitorless（OCL电路） 1.电路图 图9.1.5　OCL电路 2. 电路结构特点：双电源供电,T1和T2特性对称 3.工作原理分析： 静态时: T1和T2均截止，输出电压为零。 工作时: T1和T2交替工作，正、负电源交替供电，输出与输入之间双向跟随。 重要概念：互补 不同类型的二只晶体管交替工作，且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路； 二只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作