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功率放大电路.doc

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课 序:26课 题:第九章 功率放大电路 第9.1节 低频功率放大电路概述第9.2节 互补对称功率放大电路目的要求1、了解低频功率放大器的分类及功放的特殊问题2、熟悉OCL电路的基本结构,工作原理,掌握其指标计算3、掌握功率管的选管原则重 点:OCL电路的结构,工作原理及其指标计算难 点:指标计算教学方法:启发试、讨论式、边讲边练复习(提问):LC正弦波振荡电路的类型及其适用场合课堂讨论:乙类互补对称电路(OCL)计算,,及选功率管布置作业:本章思考题和习题1、4、7课时分配环节复习(提问)新讲讲解课堂讨论每课小结布置作业学时分配(分)5701555授课内容第1节 低频功率放大电路概述一、功率放大电路的特殊问题1、功率放大电路的输出功率是重要指标在电压放大电路中,电压放大倍数是重要指标,而功率放大电路要推动负载工作,因此输出功率是重要指标2、功率管接近极限运用状态输出功率大就要求有较大的输出电压和较大的输出电流,因此要求管子工作在接近极限参数状态,即,,功放电路输出信号大,非线性秩真应考虑在允许范围内3、要求高效率:越大越好4、用图解法分析因为功放管的工作电压和工作电流的工作范围较大,因此不能用微变等效电路法分析,而是用图解法分析。

二、功放电路的分类:1、按电路放大信号的频率分类(1)低频功率放大电路:放大音频范围内的信号(2)高频功率放大电路:放大射频范围内的信号,信号频率在几百千赫兹到几十兆赫兹以上本门课程只介绍低频功率放大电路2、按晶体管的静态工作点不同分类(1)甲类放大甲类放大,在信号的整个周期内,晶体管均导通,有电流,如图(a)所示2)乙类放大乙类放大,在信号的一个周期内,晶体管仅在半个周期内导通,有电流,而另外半个周期截止,如图(b)所示3)甲乙类放大在信号的一个周期内,晶体管导通时间大于半个周期,小于一个周期,如图(c)所示甲类放大电路,由于和较大,在无输入信号()时,电路就有功率损耗,所在甲类放大电路效率低,但波形不失真乙类放大电路,由于,在无输入信号()时,电路没有损耗,有输入信号时,在管子处于导通的半周,有输出才有损耗,所以乙类放大失真严重,但效率高能否既有高的效率,但波形又不失真呢?互补对称电路能解决这一问题第2节 互补对称功率放大电路一、双电源互补对称电路(OCL电路)1、电路结构及工作原理OCL原理电路如图(a)两个互补对称管一个是NPN,另一个是PNP两个电源数值相等()静态时,因,无偏压。

   加上信号正半周,截止,导通,有流过;负半周,截止,导通,有流过在信号的一个周期,每个管了只导通半个周期,但上在整个周期内都有电流流过,和都是完整的波形,波形见图(b),两个管子和参数相同,在信号的正、负半周内两上管交替导通,互相补充对方的不足,故称为互补对称电路,由于每个管子只在信号的半个周期导通,所以为乙类放大,故又称为乙类互补对称电路注意:该电路无论对管还是管都是射极输出,所以带负载能力强2、指标计算双电源互补对称电路用图解法分析如图(管导通时的图解)图中给出了一般输出和最大输出两种情况1)输出功率  为电压利用系数(2)最大输出功率输出电压最大幅值为理想情况下,则(3)效率互补对称电路中,和每个晶体管供出的均为半个周期的正弦波形其平均电流一个周期内直流电源供出的功率为理想情况下:,则(4)集电极功率损耗静态时,,,输入信号较小时,输出功率很小,损耗也小,当输出功率最大时,效率最高,管耗也不是最大,可以证明,当时,管耗最大,当每管的最大管耗3、选择功率管的原则在互补对称功率放大电路中,选功率管的原则为小 结1、功率放大电路的分类及特点2、乙类互补对称(OCL)电路的结构,参数计算及选管原则课 序:27课 题:第9章 第9.2节互补对称功率放大电路第9.3节 集成功率放大器简介目的要求1、理解乙类互补对称电路存在的问题及解决办法2、掌握OTL电路的电路结构、工作原理、指标计算3、了解集成功率放大器重 点:OTL的电路结构、工作原理、指标计算难 点:交越失真产生的原因,复合管及其应用教学方法:启发式、讨论式、边讲边练复习(提问):乙类互补对称电路(OCL)的指标计算课堂讨论:本章思考题和习题10布置作业:本章思考题和习题6、8课时分配环节复习(提问)新讲讲解课堂讨论每课小结布置作业学时分配(分)5652055授课内容第2节一、双电源互补对称电路(OCL电路)4、乙类互补对称电路存在的问题及解决办法(1)交越失真及解决办法互补对称电路两个晶体管为零偏置,而晶体管的输入特性存在死区电压,在输入信号过零附近,较小时,,,,这种在输入信号过零附近产生的失真,称为交越失真,交越失真的输出波形如图示如何消除交越失真呢?只要给两个功放管加上合适的偏置即可,具体措施有①在和的基极间接上两个串联的二极管如图所示,、、、上的直流电流在、上产生的正向导通电压降,只要偏置合适,可消除交越失真。

②在和的两个基极间并接上一个小电阻和一个大电容,小电一上的直流压降即为,大电容是为旁路,间的交流信号而设③利用扩大电路,向两个功放管提供合适的偏压解决交越失真的电路为甲乙类互补对称电路甲乙类互补对称电路,由于静态工作点低,计算指标的公式,可同乙类互补对称电路2)功放管的输出电流较大,而一般功放管的值较小,其基极电流较大,要求前级提供较大的电流困难解决办法是:两个互补对称管采用复合晶体管由两个晶体管构成的等效复合晶体管其电流放大系数约为两个晶体管电流放大系数的乘积等效复合管的类型与构成复合管的第一个管子的类型相同同样的输出电流,由于等效复合管的值大,其基极电流大大减小,使推动级容易而实现由两个同类型功放管构成的复合管组成的互补对称电路称为准互补对称电路二、单电源互补对称电路(OTL电路)OTL的原理电路如图示:电路只有一个电源互补对称管、的射极连在一起,通过一个大电容C接负载静态时,由于两个管子无偏置,,,,加上输入信号:正半周,截止,导通,通过向电容C充电,同时对供电;负半周,截止,导通,电容C通过放电,同时对供电在信号的正负半周内,和管交替导通,负载上得到完整的输出波形可以看出这里的电容C起到了OCL电路中负电源的作用。

同样,要消除交越失真,也要给和管加上合适的偏置上述OCL电路中计算功率、效率的公式,只要把公式中的换成,同样适用于OTL电路中的计算例:略第3节 集成功率放大器简介目前市场上已有各种系列的单片集成功率放大器产品出售,对于集成功率放大器,关键的是要熟悉芯片的引脚排列及功能一般只要按照规定,在外部正确连接线路,均可以正常工作例:DG4100系列单片集成功率放大器的外部接线小 结1、交越失真及消除办法2、复合晶体管3、OTL电路的结构、参数计算8。

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