84甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路
6
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
电容C两端电压VC基本不变 动态工作情况：
又称为OCL电路
又称为OTL电路 电容C充当负电源作用，
静态要求VK
VCC 2
越大越好。
则 调 整 ：VA
VCC 2
Push
静态VK 0
利用二极管进行偏置的互补 对称电路(图中T3管的偏置未画出)
Pull
单电源互补对称电路 (又叫OTL电路 )
R2 R1 R2
VCE4
VBE4
VCE4
R1 R2 R2
VB E4
5
8 功率放大电路
8.1 功率放大电路的一般问题
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
问题1: 功率放大与电压放大 • 多级电压放大输出级 • 功率放大
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
8 功率放大电路
8.1 功率放大电路的一般问题
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
问题1: 功率放大与电压放大 • 多级电压放大输出级 • 功率放大
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
问题2: 功率放大的特殊问题与解决思路 • 如何提高输出功率 • 如何提高效率
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
问题4: 功率放大的性能分析计算
输出功率
Po
Vom2 2 RL
效率
=
Po PV
=
Po Po PT
管耗
PT
2 (VCCVom Vom2 )
RL
4
Vom 4 VCC
甲乙类互补对称功率放大电路分析
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引言 引言
由两个射随器组成的乙类互补对称电路 , 实际 并不能使输出很好地反映输入的变化。这是由于没 有直流偏置(即静态时UBEQ= 0 ) , 电路出现了一种称 为 “交越失真”的失真。要解决这个问题 , 必须使 用甲乙类互补对称电路。
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本 节 学 学 习 习 要 要 点 点 和 要 求
1、电路形式 2、消除交越失真原理 3、电路的改进 4、电路的分析计算
Re3 + R*1
T3 T1 NPN
+VCC
ui R 2
－ Rc3
++ T4 － + － －
T2 PNP
+
RL
uo
－
甲乙类双电源互补对称放大 电路(OCL)的输出功率Po ，管 耗PT ，电源输出功率 PV 和效 率 都与乙类互补对称功率放 大电路一样 , 自行参考第二节 的内容 ,这里不再赘述。 4.电路的分析计
D
Rc3 b1 D1 C1 R2 b2 D2
T3
+VCC
T1
VCC/2 K
+ －
T2
C
uo
RL
计算输出功率Po , 管耗PT, 电源输出功率PV和效率 ,必 须先分析推挽管T1、T2的CE 极等效电源电压的大小.
ui
b3
R1 Re3
Ce
3.电路的分析计 算
本页完 继续
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 二、甲乙类双电源互补对称放大电路(OCL) 三、甲乙类单电源互补对称放大电路(OTL)
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 ui=0 时，R1、R2分压使 二、甲乙类双电源互补对称放大电路 (OCL) 同时电源 +V 通过 T1对 CC T3、D1、D2 导通, D1、D2 能够去除“ -VCC” 的关 三、甲乙类单电源互补对称放大电路 (OTL) 输出电容 C 充电 , 使其左 + 的导通可以令T 、T 处于
甲乙类双电源互补对称功率放大电路
知识点： 甲乙类双电源互补对称 功率放大电路
甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1.交越失真 由于BJT输入特性存在死区电压，
+VCC 工作在乙类的互补对称电路将出现
IP甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1.交越失真
由于BJT输入特性存在死区电压，
+VCC 工作在乙类的互补对称电路将出现
O， ci ]
丁3
缺点： 偏
置电压不
静态时，在D］
宓D1
易调整
O
、
D,
Hale Waihona Puke D2上产生的压降 为T］、T2提供了
合适的偏压,
+
10RLVO
状使态之。处于微导通 )
~~ Vcc
'7
利用极管进行偏置的互补对称电路
IP甲乙类双电源互补对称功率放大电路
2.甲乙类双电互补对称电路
利用VBE扩大电路进行偏置的互补对称电路
模拟电子技术
交越失真。
_J T >克服交越失真的方法
是采用甲乙类（接近 ―T*"_』，|妃——j-->-0通v0 常乙可类利）用互二补极对管称或电路。
FnzBnE直扩。大电路进行偏
0
-VCC
毫 甲乙类双电源互补对称功率放大电路
2.甲乙类双电源互补对称电路
T3--前置放大级，
0
它的偏置电路未画出
优点： 克服了交越 失真！
知识点： 甲乙类双电源互补对称 功
率放大电路
甲乙类单电源互补对称功率放大电路
模拟电子技术知识点：甲乙类单电源互补对称功率放大电路静态时，V K=V CC/2输出通过电容C与负载耦合，而不用变压器——OTL电路(OutputTransformerless) V CC/21.基本电路2.原理分析v i负半周-+充电+v i 正半周-+放电•只要R L C 足够大，电容C 就能起到电源的作用。
-2.原理分析v i 为负半周最大值时接近饱和CCK V v +≈2.原理分析•理想情况下，负载R L 两端得到的交流输出电压幅值V om ≈V CC /2v i 为正半周最大值时接近饱和≈=CES K V v 2.原理分析•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V CC /2代替原公式中的V CC 。
2.原理分析+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题图（b ）所示为某集成功率放大器的简化电路图。
已知输入电压为正弦波；三极管T 6、T 8的饱和管压降＝2V ；C 和C 2对交流信号均可视为短路。
填空：+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2①为了驱动扬声器，将图(b)与图(a)、图(c)合理连接，可以增加一个元件，使电路正常工作；此时引入的交流负反馈的组态为，在深度负反馈条件下的电压放大倍数≈。
电压串联负反馈1+R 6/R=11-+-+++例题+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2②D 2、D 3和D 4作为输出级偏置电路的一部分，作用是。
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路是一种常用于音频放大器中的电路设计。
它具有高效率、低失真等优点，被广泛应用于家庭影院、音响系统等场合。
本文将从以下几个方面详细介绍甲乙类互补对称功率放大电路。
一、甲乙类功率放大器的基本原理甲乙类功率放大器是由两个互补的晶体管组成，一个为NPN型晶体管（甲级），一个为PNP型晶体管（乙级）。
在输入信号为正半周时，只有甲级工作；在输入信号为负半周时，只有乙级工作。
这样就实现了信号的全波放大。
由于两个晶体管都能够进行导通和截止，因此能够充分利用晶体管的性能，达到高效率和低失真的效果。
二、甲乙类功率放大器的分类根据输出管的偏置方式不同，可以将甲乙类功率放大器分为固定偏置和动态偏置两种类型。
1.固定偏置：输出管的偏置电压是固定不变的。
这种方式简单可靠，但是会产生较大的静态功耗，因此效率较低。
2.动态偏置：输出管的偏置电压随着输出信号的变化而变化。
这种方式能够降低静态功耗，提高效率，但是需要更复杂的电路设计，容易产生交趾失真。
三、甲乙类互补对称功率放大电路的特点甲乙类互补对称功率放大电路是一种特殊的甲乙类功率放大器。
它具有以下几个特点：1.高效率：由于采用了互补对称结构，能够最大化地利用晶体管的性能，因此效率较高。
2.低失真：由于两个晶体管都能够进行导通和截止，因此可以实现完美的信号全波放大，减小失真。
3.抗干扰：采用了差分输入电路和共模反馈电路等技术，能够有效地抑制干扰信号。
4.稳定性好：采用了负反馈电路和保护电路等技术，能够保证稳定可靠地工作。
四、甲乙类互补对称功率放大电路的应用甲乙类互补对称功率放大电路广泛应用于音频放大器中，特别是功率放大器。
它能够提供足够的输出功率，满足家庭影院、音响系统等场合的需求。
同时，由于具有高效率、低失真等优点，也被广泛应用于汽车音响、舞台音响等领域。
五、甲乙类互补对称功率放大电路的设计甲乙类互补对称功率放大电路的设计需要考虑以下几个方面：1.输入级：采用差分输入电路能够提高抗干扰能力和共模抑制比。
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路是一种常用于音频放大器设计的电路拓扑结构。
其特点是同时采用NPN型和PNP型晶体管作为功率放大器的互补输出级，实现了功率放大器两端的对称输出，并且可以较好地平衡输出电流，减小交叉失真。
这种电路主要应用于大功率音频放大器、电视机音响等领域。
在乙类互补对称功率放大电路中，晶体管的工作状态被分为两种：NPN型晶体管处于导通状态，PNP型晶体管处于截止状态；PNP型晶体管处于导通状态，NPN型晶体管处于截止状态。
这两种情况下，输出电路中只有一个晶体管处于放大状态，而另一个处于关断状态，从而避免了交叉失真的产生。
此外，乙类互补对称功率放大电路还需要采用偏置电路来为晶体管提供合适的偏置电压，使其能够在正常工作状态下完成输出功率的放大。
这个偏置电路的设计需要考虑多个因素，如输出电阻、直流偏置水平、温度漂移等，以确保其能稳定、准确地提供偏置电压。
总的来说，乙类互补对称功率放大电路具有功率输出高、失真小、音质好等优点，在音频放大领域得到了广泛应用。
乙类互补对称功率放大电路
u ceu ceQ Nhomakorabea1.三极管的静态功耗： PT ? UCEQ ?I CQ
电源提供的平均功耗：
若
U CEQ
?
1 2 VCC
则
PE ? VCC ?I CQ
PT
?
PRL
?
1 2 VCC
?ICQ
三极管和负载电阻 RL的静A 态功耗
5
2.动态功耗（当输入信号Ui时）
输出功率:
Po
?
U om 2
?
I om 2
iC2
＋VCC
Ｔ１ uo
Ｔ２
RL
－ VCC
负载上的最大不失真电压为A Uom=VCC - UCES
12
4.1 概 述 4.2 乙类互补对称功率放大电路 4.3 甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类双电源互补对称电路 甲乙类单电源互补对称电路
*4.4 集成功率放大器
A
1
4.1 概述
什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，
往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出 较大功率的放大器称为功率放大器
(4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量 减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的 效率（? ）。
? ? PO ? 100%
PE
Po: 负载上得到的交流信号功率。 PE ： 电源提供的直流功率。
（5）功放管散热和保护问题
A
4
二. 甲类功率放大器分析
V + CC
Ic
R b1
RL
IcQ
Q
ui
例： 扩音系统
信
乙类甲乙类互补对称功率放大电路(PPT课件)
计划学时：8 基本要求：掌握功率放大电路的一般问题，乙类、甲乙类 互补对称功率放大电路；了解集成功率放大器。 教学重点难点：乙类互补对称功率放大电路的结构和工作 原理 基本内容： 1) 功率放大电路的一般问题 2) 乙类双电源互补对称功率放大电路 3) 甲乙类互补对称功率放大电路 4) 集成功率放大器
Vom
2
8.3.2 分析计算
2. 管耗PT
单个管子在半个周期内的管耗 vo 1 π PT1 = (VCC vo ) d(ω t ) 0 2π RL Vomsint 1 π ( V V sin t ) d( t ) CC om
2π
0
RL
2
V 1 π VCCVom ( sint om sin2t ) d( t ) 2π 0 RL RL 2 1 VCCVom Vom ( ) RL π 4 2 2 VCCVom Vom 两管管耗 PT = PT1 PT2 ( ) RL π 4
图解分析
8.3.2 分析计算
1. 最大不失真输出功率Pomax
( Pomax = VCC VCES 2 RL )2
(VCC VCES ) 2 2 RL
忽略VCES时 实际输出功率
Pomax
V CC 2 RL
2
Po = Vo I o
Vom
Vom 2 2 RL 2 RL
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
当 VCC VEE 15V
I BiAS
VBIAS=0.6V 放大器的效率
η Pom ( PVC PVE ) 100 % 24 .7%
效率低 end
8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
四种工作状态 根据正弦信号整个周期 内三极管的导通情况划分 甲类：一个周期内均导通 乙类：导通角等于180° 甲乙类：导通角大于180° 丙类：导通角小于180°
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN 硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。
当输入信号vi 低于这个数值时，T1和T2都截止，ic1和ic2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。
这种现象称为交越失真。
5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图1所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。
由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时iC1= iC2 ，iL= 0, vo =0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使vi很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。
上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用VBE扩展电路。
二、VBE扩展电路利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用VBE扩展电路来解决，如图1所示。
在图1中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出VCE4=VBE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的VBE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。
这种方法，在集成电路中经常用到。
5.3.2 单电源互补对称电路一、电路结构与原理图1是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。
在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使IC3 、VB2和VB1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位VK=VC=VCC/2 。
模拟电子技术基础甲乙类互补对称功率放大电路
2、与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功放 的主要优点是效率高，在理想情况下，其最大效率 约为78.5%。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：PCM ＞PT1≈0.2Pom，|V(BR)CEO|＞2VCC，ICM＞VCC/RL。
# 在怎样的条件下，电容C才可充当负电源的角色？
RLC足够大，应满足RLC>(5-10)/2πfL。
4. 带自举电路的单电源功放
静态时
1 VK 2 VCC
VD VCC IC 3 R3
C3充电后，其两端
有一固定电压，不随vi
而改变
VC3
1 2
VCC
I C 3 R3
动态时
自举电路
C3充当一个电源 # 在怎样的条件下，电容C3才能起到电源的作用？ R3C3足够大
（电3路）的电特源点供是给：的功率PV PV
A 1，u u ，i u （4）效v率 Voom R 4 VCC
当 iVom
=
Po
PT
i
oVCC
时，
L
2VCCVom
RL
78.5% 4
5.2.2 乙类单电源互补对称功率放大电路
无输出变压器的互补对称功放电路（OTL电路）
（P1O）m最ax 大 不12 失VO真ma输xI出Om功ax率P8VomRCa2CxL
举例
一个功率放大电路如图所示。已知Vcc=20V, -Vcc=-20V， 负载电阻RL=8Ω。设晶体管T1、T2特性一致，死区影响及VCES 忽略不计。
（1）求R=0、vi=10 2 sinωtV时的 Po、Pv、PT及η。 （2）求R=0时电路的最大输出功 率Pom及此时的Pv、PT及η。
知识点：甲乙类互补对称功率放大电路-教学文稿.
VD 1 VD 2 VT2
＋UCC
RC1
VT 1 K ＋
UCL
－ ＋
RL
＋C L －
R2取值适当，就可使 IC3、UB1和UB2达到所
需大小，给VT1和VT2提供一个合适的偏置， 从而使K点直流电位为UCC/2。CL两端静态电
ui
C1
VT 3
uo
－
R1
Rห้องสมุดไป่ตู้2
压也为UCC/2。
11
二、知识准备
（三）单电源互补对称功率放大电路（OTL电路）
18
四、知识深化
（一）甲乙类互补对称功率放大电路的应用
2. 常用集成功率放大电路的主要性能指标
19
四、知识深化
（一）甲乙类互补对称功率放大电路的应用
3. 用LM386组成的OTL功放电路
用LM386组成的OTL功放电路如图。7脚接去 耦电容C，5脚所接10Ω 和0.1μ F串联网络是为防
in
2
U＋
8
二、知识准备
（二）甲乙类互补对称功率放大电路
为了克服交越失真，可给两互补管的发射结 设置一个很小的正向偏置电压，使它们在静态 时处于微导通状态。这样既消除了交越失真， 又使功放管工作在接近乙类的甲乙类状态，效 率仍然很高。图12-3所示电路就是按照这种要 求来构成的甲乙类功放电路。
μi
VD 1 VD 2 VT2 VT +
μi
VD 1 VD 2 VT2 VT +
+UCC R C1
VT1
RL
μO
－
RC2
－UCC
10
二、知识准备
（三）单电源互补对称功率放大电路（OTL电路）
电气自动化技术《83-甲乙类单电源互补对称功率放大电路(OTL)》
同学们！前面我们队OCL电路进行了深入的学习探讨，OCL 放大电路输出的功率大，失真小，保真度高，因此广泛使用在高保真放大电路中，如较高档的音响等。
但它要使用两组电源，制造起来电路较为复杂，且本钱较高，所以在要求不太高的电路中,通常使用单电源互补对称功率放大,以降低本钱和减少电路的复杂性。
今天，我们进入甲乙类单电源互补对称功率放大电路的学习。
甲乙类单电源互补对称放大电路用OTL简称，OTL 是Output Transformerless( 无输出变压器〕的缩写。
先看它的根本电路结构，与OCL相比，采用了单电源供电，另外在输出回路中有一个大电容C与负载串联。
如图示。
下面我们来看它的工作原理：(1)静态工作点Q确实定：能够去除“-VCC〞的关键是电路中参加了此电容C,其作用替代了一组负电源。
ui=0 时，R1、R2分压使T3、D1、D2 导通, D1、D2的导通可以令T1、T2处于微导通状态。
同时电源+VCC通过T1对输出电容C充电,使其左+右－，输出电容C一定要容量很大,储有足够的电荷准备作为电源使用。
调整R1、R2改变T1、T2的工作点使UK=VCC/2(使T1、T2工作状态一样)。
(2)交流工作过程和输出电容C的作用。
ui < 0 (输入信号的负半周)T1 正偏导通，T2反偏截止。
T1 导通一方面对输出电容C充电,补充损失的电量 , 另一方面向负载 RL 输出电流iL (向负载输出功率Po) 。
ui>0(输入信号的正半周) T2 正偏导通，T1反偏截止。
T2的导通令输出电容 C 有了一个放电通路,C的放电电流反向通过负载 RL , 形成电流iL , 同时向负载输出功率Po。
由分析知:输出负半周时,电容C作为电源使用。
负半周放电损失电量,正半周充电补充电量。
为保证C两端的电压不因充电或放电时变化太大,C的容量一定要足够大。
(3)现在我们来看一下电路中的负反应，即静态Q点的稳定过程：电路中R2与T1、T2中点K处连接起来可以起到稳定工作点的作用。
8.4甲乙类互补对称功率放大电路
解：
① ② 静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V 由VO =15V，得 152 PO 28.1W 8 R1 Vom 15 2 P 2 26 43.9W V 2VCC RL 8 D
1
VCC T1 iL T2 RL -VCC VO
P W T P V P o 43.9 28.1 15.8 1 P T1 P T2 T 7.9W 每管耗 P 2
R1＝1kΩ，故R5至少应取10.3 kΩ。
例：在图所示电路中，已知VCC＝15V，T1和T2管的饱和管压 降│UCES│＝1V，集成运放的最大输出电压幅值为±13V，二 极管的导通电压为0.7V。
（1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入 哪种组态的交流负反馈？画出图来。 （3）若Ui＝0.1V时，Uo＝5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
思考：若是单电源供电，又如何呢？ 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）
OTL: Output TransformerLess
OCL: Output CapacitorLess
二、OTL互补对称功放电路
1、特点
1. 单电源供电； 2. 输出加有大电容。 +VCC
当R 3C3足够大，vC 3 VC 3，即保持不变， VCC 向正方向增加, 2 又vD vC 3 vK VC 3 vK , 则vK vD , vK由 可使T1充分导电,Vom达到 VCC 。 2
C3 D
Rc3
b1 D1 D2 b2
R3
+VCC
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路1 甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。
当输入信号vi低于这个数值时，T1和T2都截止，i c1和i c2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。
这种现象称为交越失真。
图1 交越失真的产生原因2 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。
图2由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时i C1= i C2，I L= 0, v o=0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使v i很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。
上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用V BE扩展电路。
二、VBE扩展电路图3利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用V BE扩展电路来解决，如图3所示。
在图3中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出V CE4=V BE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的V BE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。
这种方法，在集成电路中经常用到。
3 单电源互补对称电路图4一、电路结构与原理图4是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。
在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使I C3、V B2和V B1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位V K=V C=V CC/2 。
84甲乙类互补对称功率放大电路要点
VB
E4
VBE4可认为是定值
R1、R2不变时，VCE4也 是定值，可看作是一个直流 电源。
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
静态时，偏置电路使 VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达到 稳态）。
当有信号vi时 负半周T1导通，有电流通过负载 RL，同时向C充电 正半周T2导通，则已充电的电容 C通过负载RL放电。 只要满足RLC >>T信，电容C就 可充当原来的－VCC。 计算Po、PT、PV和PTm的公式 必须加以修正，以VCC/2代替原 来公式中的VCC。
8-4甲乙类互补对称功率放大电路要点
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
乙类互补对称电路存在的问题
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
1. 静态偏置
设T3已有合适 的静态工作点
可克服交越失真
2. 动态工作情况
二极管等效为恒压模型
交流相当于短路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
VC
E4
R1 R2 R2
end
谢谢大家！
“甲乙类互补对称功率放大电路”教案设计
Ⅰ组织教学集中学生注意力，做好平时考勤工作。
Ⅱ新课引入1功率放大电路的特点（与电压放大电路比较）及类型。
2 OCL 甲乙类互补对称功率放大电路的结构、特点及工作原理。
3功率、效率和管耗的计算及相互关系。
Ⅲ 新课讲授9.2 甲乙类互补对称功率放大电路1、 功率放大电路的安全运行1）功率管的安全工作区，受集电极允许的最大电流I CM ，最大电压U (BR)CEO 和最大功耗P CM 以及二次击穿临界曲线的限制。
2）功率管的散热问题在一定的温度下，散热能力越强，晶体管允许的功耗P CM 就越大；另一方面，环境温度T a 越低，允许的功耗P CM 也越大。
2、复合管的组成及其电流放大系数1）复合管的组成原则（1）在正确的外加电压下，每只管子的各极电流均有合适的通路，且均工作于放大区；（2）应将第一只管子的集电极或发射极电流做为第二只管子的基极电流。
（3）后级管子的BE U 不能将前级管子的CE U箝位 ；（4）当使用FET 构成复合管时，FET 只能作为第一级； 2）复合管的电流放大系数 采用复合管结构可使等效管的电流放大系数约增大到组成的各管的电流放大系数之积。
3、复合管共射放大电路的动态分析及其特点1）复合管共射放大电路的动态分析其动态分析方法与基本共射电路基本相同，只是复合管放大电路中的晶体管不只一个，应分别画出各晶体管的h 参数等效模型，动态参数的计算也较为复杂。
2）复合管共射放大电路的特点电压放大倍数与单管时相当，但输入电阻明显增大。
与单管放大电路相比，当输入信号相同时，从信号源索取的电流将显著减少。
3）四种类型的复合管4、甲乙类互补功率放大电路为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类,如图所示。
(a)利用二极管提供偏置电压(b)利用三极管恒压源提供偏置5、准互补对称功率放大电路当输出功率较大时，输出级的推动级，即末前级也应该是一个功率放大级。
此时往往采用复合管。
复合管的极性由前面的一个三极管决定。
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解：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为
uOmax 13V
Pom
(uOm a x RL
2)2 10.6W
（2）应引入电压串联负反馈， 电路如图所示。
（3电）压在放深大度倍负数反为馈条件下A，u
U o U i
1
Rf R1
R1＝1 kΩ，所 以Rf ≈49 kΩ。
Au
U o U i
二、OTL互补对称功放电路
1、特点
1. 单电源供电； 2. 输出加有大电容。
2、静态分析 vi
T1、T2 特性对称，
VK
VCC 2
,
VC
VCC 2
+VCC T1
K + V- C C RL vo
T2
OTL基本原理电路
3、动态分析
设输入端在
vi
VCC 2
0.5VCC
直流电平基础上加入正弦信号。 +VCC
采用负反馈稳定VK
Rc3
VK↑→VB3↑→ IB3↑→IC3↑→ VC3↓ VK↓
b1 D1
D1 、 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。
vi
D2
R2
b2
b3
T3
R1
Re
+VCC T1
KC RL
T2
实用OTL功放电路（二）:采用自举电路提高输出幅度
当vi 0时，vD VD VCC IC3R3,
8.4 甲乙类互补推挽功率放大电路
一、克服交越失真的措施
1、电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。
静态时: T1、T2两管发射结电位 R1
分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于
D1
微弱导通状态，有较小的静
态电流ICQ；
vi D2
另：静态电流在输出端被抵消， R2 故vi＝0，VO=0
ic b ib
b ib T1 T2
e
e
ic1 1ib , ib2 ie1 (1 1)ib ,
ic2 2ib2 ,
ic ic1 ic2 1 2 (1 1) ib
e
方式二：
e
b ib T1
ib
T2
b
ic
c ic
c
复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效
R2
iL iC1 iC2 I cmsin t
VCC T1
vO iL T2 RL
-VCC
甲乙类放大的波形关系：
iC1 特点：存在较小的静态
ICQ1 iC2
电流 ICQ 、IBQ 。
t
每管导通时间大于
半个周期，基本不
失真。工作方式称
ICQ2
为“甲乙类放
t
大” 。
iL
功率计算同乙类功放
t
2. VBE电压倍增电路 克服交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用
例：在图所示电路中，已知VCC＝15V，T1和T2管的饱和管压 降│UCES│＝1V，集成运放的最大输出电压幅值为±13V，二 极管的导通电压为0.7V。
（1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入 哪种组态的交流负反馈？画出图来。 （3）若Ui＝0.1V时，Uo＝5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
1 (26 2)2 / 8 36W 2
PV
2VCC
VCC VCES
RL
2 26 26 2
8
49.7W
POmax 36 72%
PV 49.7
④
管耗最大时
Vom
2
VCC
PO
1 Vom2 2 RL
1 ( 2VCC
2
)2
/R
L 17.1W
PV
若忽略交越失真的影响，且 vi 幅度足够大。则：
Vom max
VCC 2
Po max
1
V2 om max
2 RL
VCC 2 8RL
vi
VCC 2
PV
VCCVom
RL
VCC 2
2 RL
vo
Pomax 78.5%
PV 4
t
Vommax t
实用OTL功放电路（一）:
时，T1导通、T2截v止i ； T1 ic1 交越失真
vi
VCC 时，
0.5VCC
2
T1截止、 T2导通。
vi
若输出电容足够大， VC基本 保持在VCC /2，负载上得到的
交流信号正负半周对称，但存
在交越失真。
tK+C RL vo
T2 ic2
4、输出功率及效率
计算同乙类功放，只是公式中的vcc用vcc/2代替。
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）
1 -- 接旁路电容（5 ）
9、13 -- 空脚（NC）
集成功放 LM384 外部电路典型接法：
。
i
C3 R2
b3
D
Rc3R3
T1
b1
D1
K
D2
b2
T2
T3
+VCC
C
RL
R1
Re
Ce
8.5 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
VCC T1
VO iL T2 RL
-VCC
动态时： D1 、D2交流电阻很 小，可认为对交流短路。
R1
vi正半周， T1 导通 , T2 截止
iC1 ICQ1 I cm sin t,
Vi负半周， T2 导通 , T1 截止
iC2 ICQ2 I cm sin t,
D1 vi D2
VBE电压倍增电路替代。
图中B1、B2分别接T1、 T2的基极。假设I >>IB，则
+ I
V
VBE
R1 R2 R2
合理选择R1、R2大小，B1、
R1 R2
IB
B2间便可得到 VBE 任意倍数的
电压。
-
B1 VBiblioteka B2功放电路的改进电路中增加复合管
增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力c 。
方式一： c ic
后晶体管的性能确定均如下：
1 2
晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。
改进后的功放电路：
vi
T1：电压推动级
T2、R1、R2： VBE倍增电路 R1
T3、T4、T5、T6：
复合管构成的输出级
R2
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。
+VCC T1
T3
T4 T2
R1
B1
D1
④率求P管O耗max最和大η。时的输出功率和效vi 率。
D2
B2
R2
VCC
T1
A
vO
iL
T2 RL
-VCC
解：
① 静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V
② 由VO =15V，得
PO
152 8
28.1W
PV
2VCC
Vom
RL
2 2615 2
8
43.9W
R1 D1
PT PV Po 43.9 28.1 15.8W
每管耗
PT1
PT2
1 2
PT
7.9W
vi D2
Po 28.1 64%
R2
PV 49.3
VCC T1
VO iL T2 RL
-VCC
③ 最大不失真输出功率
PO max
(VCC VCES )2 2RL
2VCC
RL
(2
VCC
)
4 2 RL
VCC 2
34.2W
PO 17.1 50%
PV 34.2
互补推挽功率放大电路
思考：若是单电源供电，又如何呢？ 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）
OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess
50
输入信号 vi
调节音量
Vcc 电源滤波电容
- 6
14
8
2+
1
5
输出耦合大电容
500
2.7 8
0.1
外接旁路电容 低通滤波,去除高频噪声
例：电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降 │UCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。
回答下列问题： （1）R3、R4和T3的作用 是什么？ （2）负载上可能获得的最 大输出功率Pom和电路的 转换效率η各为多少？ （3）设最大输入电压的有 效值为1V。为了使电路 的最大不失真输出电压的 峰值达到16V，电阻R6 至少应取多少千欧？