第八章功率放大器.ppt

第八章 功率放大器 要求 8.1 功率放大电路的一般问题 8.1.1 功率放大电路的特点： 8.1.2 功率放大电路的工作状态 1、甲类工作状态 2、乙类工作状态 3、甲乙类工作状态 无论是乙类还是甲乙类工作状态，与甲类工作状态相比，虽然提高了功率转换效率，但都存在着严重的波形失真问题。 8.2 互补对称功率放大电路 8.2.1 OCL互补对称功率放大电路 2、工作原理 3、分析计算 合成曲线图 * 输出功率PO * 功率管的管耗PT 两管的管耗 PT * 直流电源供给的功率PV * 效率 η * 功率管的最大管耗PCM 当 由于最大输出功率为 * 负载匹配的概念 * 功率管的选择 * 交越失真的现象 * 交越失真的消除方法 作业 P164 1、2、3、4 另：还有一种丙类工作状态，这时的管子导通时间小于信号的半个周期，这种情况多用于高频大功率电路中。 两者的工作原理相仿。但由于耦合电容器影响低频特性和难以实现电路的集成工作，再加之OCL电路广泛应用于集成电路的直接耦合式功率输出级。故OCL功放电路比OTL功放电路应用广也重要是我们本章讨论的重点之一。 由一对特性及参数完全对称、类型相反（NPN、PNP）的晶体管组成的射极输出器电路。（射极输出器电路的特点是电压放大倍数约为1、输出阻抗低、负载能力强）。输入信号接在两管的基极，负载接在两管的发射极，由正、负等值双电源供电。 当输入信号ui=0，即静态时，因两管均未设直流偏置，有IB=0，IC=0两管都工作在乙类工作状态。 当输入信号ui≠0时， 在ui正半周时，T1因正偏导通，T2因反偏而截止。负载RL中就有如图红线所示的经放大后的电流流过，在其两端产生正半周输出电压。 在ui负半周时，T1截止，T2导通。负载RL中就有如图绿线所示的经放大后的电流流过，在其两端产生负半周输出电压。 总之，一个周期内，在负载RL上因T1、T2在正、负半周轮流工作而取得完整的经放大后的信号电压。 此图表示的是电路在输入信号为正半周时T1的工作情况。这里假设，只要vBE0，T1就开始导通，则在一周期内T1的导电时间约为半个周期。 T2的情况与T1的相仿只是工作在负半周而已。 为了简便起见，将T2的特性曲线倒置在T1的右下方，并令两者的工作点Q在vce=VCC处重合，形成T2和T1的合成曲线，见下图。 图中，负载线的斜率为-1/RL。而所容许的iC的最大变化范围为2Icm，电压vCE的变化范围为2（VCC-VCES）=2Vcem=2IcmRL。若忽略管子的饱和压降VCES，则有Vcem=IcmRL≈VCC。 输出功率用PO表示，UO、IO分别表示负载RL两端电压、电流的有效值，Uom、Iom分别表示负载RL两端电压、电流的的最大值。 POM表示最大输出功率，这是忽略管子两端压降的结果。UOM=UCC-UCES≈UCC。 考虑到T1和T2在一个信号周期内各导电约180o，且通过两管的电流和两管两端的电压在数值上都分别相等。因此，为求出总管耗，就只需先求出单个管子的损耗即可。 设输出电压为uo=UomSINωt，则T1的管耗为图示。 显然，直流电源供给的功率PV应包含信号功率PO和两个管子的管耗PT。 当输入信号Vi=0时，直流电源供给的功率PV=0； 当输入信号Vi=0时，直流电源供给的功率PV为上式。 当输出电压副值达到最大，即Uom≈Ucc时，可得直流电源供给的最大功率PVm。 这个结论是假定互补对称电路工作在乙类、负载电阻为理想，忽略管子的饱和压降UCES和输入信号足够大（Uim≈Uom≈Ucc）情况下得来的，实际效率比这个数值要低些。 本章以分析功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的矛盾为主线，逐步提出解决矛盾的措施。 在电路方面，以互补对称功率放大电路为重点进行分析。 1、掌握功率放大电路的特点 2、掌握互补对称功率放大电路的原理 3、了解大信号图解分析的手法 时间 6学时 三次课 在多级放大电路中，输出的信号往往都是送到负载，去驱动一定的装置。 如收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。 在多级放大电路的末端，出现的电路与前面学习过的电压放大电路或电流放大电路不同，它主要要完成的任务是向负载提供功率的放大。称为功率放大电路。特点如下： 1、尽可能大的输出功率 2、尽可能高的功率转换效率 3、允许非线性失真 4、晶体管的散热问题 5、图解法分析 功率放大电路的输出功率、转换效率和非线性失真等性