《电子技术基础(第五版)康华光08功率放大电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术基础(第五版)康华光08功率放大电路（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,8.1 功率放大电路的一般问题,8.2 乙类互补对称功率放大电路,8.3 甲乙类互补对称功率放大电路,8 功率放大电路,2,8.1 功率放大电路的一般问题,1. 功率放大电路的作用,功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。,多极放大电路的输出级，将前置电压放大电路送来的信号进行功率放大，去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、电动机旋转等。,3,2功率放大电路与电压放大电路的区别,1) 本质相同 在负载上都同时存在输出电压、电流和功率，从能量控制的观点来看，放大电路实质上都是能量转换电路。,2) 任务不同 电压放大
2、电路：使负载得到不失真的电压信号。输出的功率并不一定大。在小信号状态下工作。 功率放大电路：使负载得到不失真（或失真较小）的输出功率。在大信号状态下工作。,3) 性能指标不同 电压放大电路：电压增益、输入和输出电阻。 功率放大电路：输出功率、效率、非线性失真。,4) 分析方法不同 电压放大电路：图解法、小信号模型分析法 功率放大电路：图解法,4,3. 要解决的问题,提高效率,减小失真,管子的保护,4. 提高效率的途径,降低静态管耗，即减小静态电流。,提高输出功率,Po：负载上得到的交流信号功率。 PV ：电源提供的直流功率。 PT：功率管的管耗。,5,5. 三种工作状态,三极管根据正弦信号整个
3、周期内的导通情况，可分为几个工作状态：,1) 甲类工作状态 一个周期内均导通,Q点大致设在负载线的中点。BJT在输入信号的整个周期都导通。静态IC较大，管耗大，波形好。,甲类工作状态的效率很低，最高为50% 。,6,2) 乙类工作状态 半个周期内导通,Q点下移到 负载线的最低点。BJT只在输入信号的半个周期内导通。IC=0，管耗小，效率高，波形严重失真 。,7,3) 甲乙类工作状态 大半个周期内导通,Q点位置介于甲类工作状态与乙类工作状态之间。BJT导通的时间大于半个周期。,# 哪种工作状态的电路适合做功率放大电路？,采用两个三极管配合使用，组成互补对称电路，既能提高效率，又能减小信号失真。,
4、8,8.2 乙类双电源互补对称功率放大电路,1. 电路组成,2. 工作原理,1) 静态时(vi= 0),IB1= IB2 0，IC1= IC2 0,T1、T2特性相同； 一个NPN型、一个PNP型； 两管均接成射极输出器； 正、负双电源供电； 输出端无耦合电容 OCL 电路(Output Capacitor-Less) 。,vo= 0,9,2）动态时,输入交流信号vi的负半周,T2导通，T1截止,输入交流信号vi的正半周,T1导通，T2截止,vo vi ，AV 1。,vo,10,3. 分析计算,图解分析法,11,（1）输出功率,实际输出功率Po,最大不失真输出功率Pomax,12,（2）管耗P
5、T,两管管耗,13,最大管耗,14,（3）电源供给的功率PV,当,（4）效率,当,15,Po、 PT1与Pv的关系曲线,16,1) PCMPT1m0.2Pomax ；,3) V(BR)CEO2VCC ；,2) ICMVCC/RL。,4. 功率BJT的选择,17,5. 交越失真,当输入信号vi为正弦波时， 输出信号在过零前后出现的 失真称为交越失真。,交越失真产生的原因 |vi | | Vth | （死区电压）时， T1和T2都截止， vo 0 。,采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作点稍高于截止点，即BJT工作于甲乙类状态。,克服交越失真的措施,18,8.3 甲乙类互补对称功率放大电路,
6、可克服交越失真,静态时：,vi= 0,vo= 0,D1 , D2导通,VBE1+ VEB2 = 2vD,VBE1= VEB2 = vD,1. 利用二极管提供静态偏置,T1 , T2处于微导通状态,8.3.1 甲乙类双电源互补对称电路,19,VBE4可认为是定值,调节R1、R2的比值，就可以改变T1、T2的偏压值。,2. 利用BJT恒压源提供静态偏置,设T1已有合适 的静态工作点,20,静态时,偏置电路使 VKVCVCC/2（电容C充电达到稳态）。,8.3.2 甲乙类单电源互补对称电路,T3构成前级电压放大电路； 单电源供电； 无输出变压器 OTL 电路(Output Transformer-L
7、ess),21,vi负半周，T1导通，有电流通过负载RL，同时向C充电。,vi正半周，T2导通，则已充电的电容C通过负载RL放电。,动态时,单电源功率电路性能指标的计算公式必须加以修正，以VCC/2代替双电源电路计算公式中的VCC。,8.3.2 甲乙类单电源互补对称电路,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。,22,特点:工作可靠、使用方便。只需在外部适当连线，即可提供一定的功率。,由多级放大电路组成，一般输入级采用差分放大电路，中间级采用共射放大电路，输出级为互补对称功率放大电路。,集成功放 LM380引脚图,14 - 电源端（ VCC）,3、4、5、7
8、 、 10、11、12 - 接地端（GND）,8.4 集成功率放大器,23,功率放大电路小结,1. 功率放大电路的主要特点和要解决的主要问题是什么？,2. 哪种组态的放大电路作为功率放大电路较合适？为什么？,3. 提高功率放大电路效率的思路是什么？,4. 单从效率的角度来考虑，哪种工作方式的功放效率最高？,5. 乙类工作方式存在的突出矛盾是什么？,6. 互补对称功放电路是如何解决效率与失真这对矛盾的？,24,9. 乙类互补对称功放中的BJT参数应满足什么条件？,10. 单电源互补对称功放是如何工作的？,11. 单电源互补对称功放的输出功率、管耗、电源供给的功率和效率的计算与双电源的计算有何不同
9、？,7. 什么是交越失真？其产生的原因是什么？如何克服？,8. 乙类互补对称功放的分析计算：Po 、Pomax 、PT1 、PT2 、PV 、 、PT1max 及其与Pomax的关系。,25,本 章 小 结,1、功率放大电路是在大信号下工作，通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许的失真情况下，尽可能提高输出功率和效率。,2、与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功率放大电路的主要优点是效率高，在理想情况下，其最大效率约为78.5%。,3、为保证BJT安全工作，双电源互补对称电路工作在乙类时，器件的极限参数必须满足：PCMPT10.2 Pom，|V(BR)CEO|2VCC，ICMVCC/RL。,4、由于BJT输入特性存在死区电压，工作在乙类的互补对称电路将出现交越失真，克服交越失真的方法是采用甲乙类互补对称电路。,5、在单电源互补对称电路中，计算输出功率、效率、管耗和电源供给的功率，可借用双电源互补对称电路的计算公式，但要用VCC/2代替原公式中的VCC。,
