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1、模拟电子功率放大电路,1 互补对称功率放大电路,2 实际功率放大器,3 集成功率放大器及其应用,1 互补对称功率 放大电路,1.1 功率放大电路的特殊问题和分类,1.3 甲乙类互补对称功率放大电路,1.2 乙类双电源互补对称功率放大电路,一、 功率放大电路的特殊问题,1.1 功率放大电路的特殊问题和分类,1、要有足够的输出功率,设“Q”设置在 交流负载线中点,VCC,IC,2、效率高,3、管耗要小,4、散热要好,5、非线形失真小,6、分析方法只能用图解法,二 功率放大电路的分类,1按放大信号频率分类,分为低频功率放大电路和高频功率放大电路,2按晶体管导通时间分类,甲类( = 2 ),乙类( =
2、 ),甲乙类( 2 ),动画演示,Q,Q,Q,乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。,甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。,甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。,3按构成放大电路的器件分类,分立元件功率放大电路和集成功率放大电路,4按电路形式分类,分为变压器耦合的功率放大电路和 无输出变压器的功率放大电路，,后者又有OTL 、OCL 、OCL三种形式。,1.2 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL Output Capacitorless),一、电路组成及工作原理,ui 0 V1 导通 V2 截止,iC1,io = iE1 = iC1
3、, uO = iC1RL,ui 0 V2 导通 V1 截止,iC1,io = iE2 = iC2, uO = iC2RL,ui = 0 V1 、 V2 截止,二、电路的分析计算,1、输出功率 的计算,2、效率的计算,理想的效率,3、管耗的计算,计算最大损耗,两个的最大损耗,PCM 0.2 Pom,U(BR)CEO 2VCC,ICM VCC / RL,4、选管的原则,OTL乙类互补对称功率放大电路的特点,其分析计算与OCL电路相类似 ，只需将前面推导出的计算公式中的VCC换成VCC/2即可。,问题： 当输入电压小于死区电压时， 三极管截止，引起 交越失真。,交越失真,输入信号幅度越小失真越明显。
4、,三、存在的主要问题,例10.1.1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1， 并选管。,解,PDC=2V2CC / RL,= 2 242 / ( 8) = 45.9 (W),= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W),U(BR)CEO 48 V,ICM 24 / 8 = 3 (A),可选：,U(BR)CEO = 60 100 V,ICM = 5 A,PCM = 10 15 W,一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路,克服交越失真思路：,电路：,交越失真动画演示,1.3 甲乙类互补对称功率放大电路,当 ui
5、 = 0 时，V1、V2 微导通。,当 ui 0 V1 微导通 充分导通 微导通；,V2 微导通 截止 微导通。,当 ui 0 V2 微导通 充分导通 微导通；,V1 微导通 截止 微导通。,二、复合管互补对称放大电路,1. 复合管(达林顿管),目的：实现管子参数的配对,ib1,(1 + 1) ib1,(1 + 1) (1 + 2) ib1,= (1 + 1 + 2+ 12) ib1, 1 2,rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe2,2(1+1) ib1,1 ib1,ib,ic,ie,(1 + 2 + 12) ib1,NPN + NPN,NPN,PNP + PNP,PNP,NPN +
6、PNP,NPN,PNP + NPN,PNP,构成复合管的规则：,1) B1 为 B，C1 或 E1 接 B2 ， C2、E2 为 C 或 E；,2) 应保证发射结正偏，集电结反偏；,3) 复合管类型与第一只管子相同。,练习：,接有泻放电阻的复合管：,ICEO1,2 ICEO1,R,泻放 电阻,减小,2 实际功率放大器,2.3 单电源供电的OTL功率放大电路,2.2 采用集成运放的OCL 准互补功率放大电路,2.1 OCL准互补功率放大电路,2.4 集成功率放大电路,2.1 OCL准互补功率放大电路,2.2 采用集成运放的OCL 准互补功率放大电路,2.3 单电源供电的OTL功率放大电路,3 集
7、成功率放大器 及其应用,引 言,3.2 DG810 集成功放及其应用,3.3 TD2040 集成功放及其应用,3.1 LM386 集成功放及其应用,组成：,前置级、中间级、输出级、偏置电路,特点：,输出功率大、效率高,有过流、过压、过热保护,引 言,2.1 LM386 集成功放及其应用,1. 典型应用参数：,直流电源：,4 12 V,额定功率：,660 mW,带 宽：,300 kHz,输入阻抗：,50 k,1 2 3 4,8 7 6 5,引脚图,2. 内部电路,1. 8 开路时， Au = 20 (负反馈最强),1. 8 交流短路 Au = 200 (负反馈最弱),电压串联负反馈,V1、V6
8、：,V3、V5：,V2、V4：,射级跟随器，高 Ri,双端输入单端输出差分电路,恒流源负载,V7 V12：,功率放大电路,V7 为驱动级(I0 为恒流源负载),V11、V12 用于消除交越失真,V8、V10 构成 PNP 准互补对称,3. 典型应用电路,输出电容(OTL),频率补偿，抵消电 感高频的不良影响防止自激等,调节电压放大倍数,2.2 DG810 集成功放及其应用, 标准音频功率放大,功率大、噪声小、频带宽、 工作电源范围宽、有保护电路,输出电容,输入 偏置,交流负反馈,频率补偿，防自激等,自举电容,频率补偿 防自激等,+VCC,ui,C9,R1,R4,C2,DG810,1,12,9,
9、4,7,8,5,C1,C8,C7,C4,C5,C6,5 F,100 k,.01 F,100 F,1000 pF,0.1 F,4 ,56 ,4 700 pF,10,100 F,100 F,100 ,R3,R2,1000 F,100 F,C10,1 ,电源滤波,2.3 TD2040 集成功放及其应用,特点：,输出短路保护、自动限制功耗、有过热关机保护,参数：,直流电源： 2.5 20 V,开环增益：80 dB,功率带宽：100 kHz,输入阻抗：50 k,输出功率：22 W (RL = 4 ),双电源(OTL)应用,大电容滤除低频成分,小电容滤除高频成分,单电源(OTL)应用：,交流电压串联负反馈,使 U1 = 0.5VCC,30 dB,1. 功率管的工作类型,2. OCL 和 OTL 功放电路的特性,结构简单，效率高， 频率响应好，易集成,结构简单，效率高，频率 响应好，易集成，单电源,双电源， 电源利用率不高,输出需大电容， 电源利用率不高,最大输出功率,直流电源消耗功率,效率,最大管耗,
