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1、第11讲第11章 基本放大电路11.3.1 概述 11.3.2 变压器耦合功率放大电路 11.3.3 互补对称功率放大电路原理 11.3.4 无输出变压器(OTL)的互补对称功放电路 11.3.5 无输出电容(OCL)的互补对称功放电路 11.3.6 实际功放电路 11.3.7 集成功率放大器(教材12.8)11.3 功率放大电路例： 扩音系统执行机构功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表 指针偏转等。 11.3.1 概述功 率 放 大电 压 放 大信 号 提 取分析功放电路应注意的问题(1) 功放电路中电流、电压要求都比较大， 必须注意电
2、路参数不能超过晶体管的极 限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce(2) 电流、电压信号比较大，必须注意防止 波形失真。(3) 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路 的效率（）。Pomax : 负载上得到的交流信号功率。PE ： 电源提供的直流功率。答：不合适，因为效率太低 。 uotuo射极输出器输出电阻低，带负载 能力强，可以用做功率放大器吗？问题讨论:ibuceQIc USC /REUSCRbuoUSCuiRE射极输出器效率低的原因 ：一般射随静态工作点（Q）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真 。
3、电路中存 在的静态电流（ICQ），在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。设Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压降，则有： UCEQ = 0.5USC ； ICQ =0.5USC /RE。ESCCQSCERUIUP2/2=OPESCESCRU RU 8)22/(22 =UCEQ 2ICQ 2=如何解决效率低的问题？办法：降低Q点但又会引起截止失真既降低Q点又不会引起截止失真的办法：采用推挽输出电路，或互补对称射极 输出器11.3.2 变压器耦合推挽功率放大电路输入变压器：将输入信号分成两个大 小相等相位相反的信号，分别送两个 放大器的基极，使T1、T2轮流导通。输出变压器：将
4、两个集 电极输出信号合为一个 信号，耦合到副边输出 给负载。放大器：由两个共射极放大器组成，两个三极管的射极接在一起 ，+USCT1T2RLiLuiReRb2Rb1直流通道USCT1T2RLiLuiReRb2Rb1USCT1T2ReRb2Rb1变压器线圈对于 直流相当于短路对于任何一个三极管都是 静态工作点稳定的共射极 放大器 USCT1ReRb2Rb1 两个三极管的静 态工作点都设在 刚刚超过死区, IB很小,IC也很小 ,降低直流功耗 。Q交流通道ib1 ui0ui 0VT1导通，T2截止 iL= ic1 ;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2注意：T1、T2两个晶体管都只
5、在半个周期内工作的 方式。ui-USCT1T2uo+USCRLiL输入输入波形图uiuououo 交越失真死区电压ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零；(2) 每管导通时间于半个周期 ； (3) 存在交越失真。 特点：二、最大输出功率及效率的计算假设 ui 为正弦波且幅度足够大 ，T1、T2导通时均能饱和，此时输 出达到最大值。ULmax负载上得到的最大功率为：iL-USCRLuiT1T2UL+USC若忽略晶体管的饱和 压降，则负载（RL)上的电 压和电流分别为：电源提供的直流平均功率计算： 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为:两个电源提供的总功
6、率为：USC1 =USC2 =USCtic1效率为：OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess互补对称功放的类型：互补对称功放的类型 无输出变压器形式（ OTL电路）无输出电容形式（ OCL电路）11.3.4 无输出变压器的互补对称功放电路 一、特点1. 单电源供电；2. 输出加有大电容。二、静态分析则 T1、T2 特性对称，令：USC/2RLuiT1T2+USCCAUL+-UC三、动态分析若输出电容足够大，其上电 压基本保持不变，则负载上 得到的交流信号正负半周对 称，但存在交越失真。ic1ic2交越失真（UC相当于电源）RLu
7、iT1T2+USCCAUL+-时，T1导通、T2截止；时，T1截止、 T2导通。设输入端在0.5USC直流电平基础上加入正弦信号四、输出功率及效率若忽略交越失真的影响，且 ui 幅度足够大。则：LSC LSC LRUIUU22maxmax=，uLULmaxuittD1D2ui+USCRLT1T2T3CR ARe1Re2实用OTL互补输出功放电路调节R,使静 态UA=0.5USCD1 、 D2使b1和b2之间的电位 差等于2个二极管正向压降， 克服交越失真Re1 、 Re2：电阻值12 ，射极负反馈电阻，也 起限流保护作用b1b2增加对称的负电源-USC，使静态时的A点电位为011.3.5 无输
8、出电容的互补对称功放电路RLuiT1T2+USCCAUL+-UC+USC-USCuiiLRLT1T2AOTL电路OCL电路 tuo交越失真ui t+USC-USCuiiLRLT1T2A存在交越失真OCL电路1.克服交越失真的措施：R1D1D2R2静态时: T1、T2两管发射结电位 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；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 基极电位进一步提高，进 入良好的导通状态。+USC-USCUL uiiLRLT1T2电路中增加 R1、D1、D2、R2
9、支路uB1tUTtiBIBQ波形关系：ICQiCuBEiBib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。 iCQuceUSC /REUSCIBQ为更换好地和T1、T2两发射结电位配合，克服交 越失真电路中的D1、D2两二极管可以用UBE电压倍增 电路替代。2. UBE电压倍增电路B1B2+-BER1R2UIBI合理选择R1、R2大小，B1、 B2间便可得到 UBE 任意倍数的 电压。图中B1、B2分别接T1、 T2的基极。假设I IB，则3. 电路中增加复合管增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。cbeT1 T2ibicbecibic 1 2晶
10、体管的类型由复合管中的第一支管子决定。cbeT1 T2ibicbecibic复合NPN型复合PNP型改进后的OCL准互补输出功放电路：T1：电压推动级T1、R1、R2：UBE倍增电路T3、T4、T5、T6：复合管构成的输出级准互补输出级中的T4、T6均为NPN 型晶体管，两者特性容易对称 。+USC-USCR1R2 RLui T1T2T3T4T5T6集成运放内部的功率放大器T5T6RC3RE2RLRC4RE3T7T9T8T4R2R1T3R3RC1T1RC2T2-+RE4RE5T11T10+UCC-UEE第1级：差动放大器第2级：差动放大器第3级：单管放大器第4级：互补对 称射极跟随器11.3.
11、6 实际功放电路这里介绍一个实用的OCL准互补功放电路。其 中主要环节有 ： (1) 恒流源式差动放大输入级（T1、T2、T3）； (2) 偏置电路（R1、D1、D2）； (3) 恒流源负载（T5）； (4) OCL准互补功放输出级（T7、T8、T9、 T10）； (5) 负反馈电路（Rf、C1、Rb2构成交流电压串联负反馈 ）； (6) 共射放大级（T4）； (7) 校正环节（C5、R4）； (8) UBE倍增电路（T6、R2、R3）； (9) 调整输出级工作点元件（Re7、Rc8、Re9、Re10）。+24VuiRLT7T8RC8-24VR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D
12、1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX差动放大级反馈级偏置电路共射放大级UBE 倍增 电路恒流源 负载准互补功放级保险管负载实用的OCL准互补功放电路：11.3.7 集成功率放大器特点：工作可靠、使用方便。只需在器件外部适 当连线，即可向负载提供一定的功率。集成功放LM384：生产厂家：美国半导体器件公司电路形式：OTL输出功率：8负载上可得到5W功率电源电压：最大为28V 集成功放 LM384管脚说明:14 - 电源端（ Vcc）3、4、5、7 - 接地端（ GND） 10、11、12 - 接地端（GND） 2、6 - 输入端（一般2脚接地）8 - 输出端（经500 电容接负载）)12345 678910111213141 - 接旁路电容（5 ） 9、13 - 空脚（NC）集成功放 LM384 外部电路典型接法：500-+0.12.78146215Vccui8调节音量电源滤波电容外接旁路电容低通滤波,去除高频噪声输入信号输出耦合大电容
