单管(甲类)功放PPT课件

2．低频功率放大器按静态工作点的位置可以分：
1. 甲类功放：Q 点在交流负载线的中点。 电路特点：输出波形无失真，但静态电流大，效 率低。
2. 乙类功放：Q 点在交流负载线和 IB = 0 输出特 性曲线交点。
3. 甲乙类功放：Q 点在交流负载线上略高于乙类工 作点处。
7.2.1 电路组成及工作原理 一、电路组成
IC = VG / ( Rc + Re ) ∞
结论：通过VG点而垂直于VCE轴 的直线。
过 VG 点作直流负载线，与 IBQ 之交点，
得静态工作点 Q。
7.2.2 输出功率及效率
2．作交流负载线：RL = n2RL 结合以前学过的交流负载线的做 法 ，过 Q 点，作交流负载线 AB。 理想：非常贴近于安全工作区边 界而又不超过安全工作区的一条直线， 使Po最大。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的 ，所以不要放弃，坚持就是正确的。
7.2 单管功率放大器
7.2 单管功率放大器
7.2.1 电路组成及工作原理 7.2.2 输出功率及效率
本节学习目标
1 、 理解单管功率放大器的电路组成及工作 原理。
2、掌握输出功率和效率。
上节复习
1、低频功率放大器的性能要求有哪些？ 2、低频功率放大器按静态工作点的位置可以分为那几类？
1 、 对功放的要求：信号失真小；有足够的输出功率；效率高；散热性能好 。
为不产生饱和失真和截止失真，忽略 VCE S和 ICEO 时，则功放 管不失真条件为
Icm ≤ ICQ
Vcem ≤ VG
在输出信号最大且不失真时，有 于是功放管不失真最大输出功率为
Icm
ICQ ，Vcem
VG
Pom
1 2
ICQ
VG
二、效率 1．电源供给功率为
PG = ICQ VG
可见，电源供给功率与信号无关。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
2. 功放管检测与普通三极管类似，但功放管工作电流比较大，因而其 P N 结的 面积也较大。PN 结较大，其反相饱和电流也必然增大。所以，若像测量中小 功率三极管极间电阻那样，使用万用表的 R 1 k 挡测量，必然测得的电阻值 很小，好像极间短路一样，所以通常使用 R 10 k 或 R 1 k 挡检测功放管 。
解 (1)因为
Pc Ic2 RL
所以
RL
Po
/
I
2 c
140
mW /
31 mA2
146
(2)因为 所以
RL n2 RL
n RL / RL 146 / 8 4 3
二、电路工作原理
当 vi = 0，电路处于静态 ，iC = ICQ。因 T2 隔直作用， R L 中无电流，放大器无信号 输出。
当 v i ≠ 0 ，则 v i → vbe→ ib → ic。经 T2 耦合， R L 有电流 i L ，放大器有信 号功率输出。
7.2.2 输出功率及效率
一、输出功率
图解分析：
1．作直流负载线： 因为T2一次侧线圈直流电阻很小，
直流短路。 Re很小，直流压降可忽 略不计。
VCE = VG IC ( Rc + Re ) 因为 Rc+Re 0 所以 VCE = VG
3． 画 vCE、iC 波形： 加入信号后，输入信号电压足 够大，动态IB在IB0～IB4之间，即 在Q' ~Q "两点之间移动。得正弦 信号的最大值分别为 Icm和 Vcem， 则功放管集电极输出功率为
Po
I cVce
I cm 2
Vcem 2
1 2 Icm Vcem
可见，输出信号越强，输出功率 Po 越大。
= ·T
通常只有 30% ~ 35%。
结论，甲类功放电路优点是输出波形失真小；缺点是无信号时，电源供给功率 全部转换成热能，因此效率低。
工程应用
1. 功率放大器有一部分电能消耗在功放管上，产生损耗使功放管发热，热的积 累将使晶体管性能恶化，甚至烧坏，为保证功放管安全可靠地工作，通常功 放管集电极有金属散热外壳，另外通常需要给功放管安装散热片和采取过载 保护措施。
V 为功率放大管， Rb1、Rb2 和 Re 为分压式电流 负反馈偏置电路， Ce 为射极旁路电容， RL 为负载电阻， T1 和 T2 为输入、输出变压器 ，统称为耦合变压器。
7.2.1 电路组成及工作原理
耦合变压器的作用，一是隔 断直流耦合交流信号，二是阻抗 变换，使功率管获得最佳负载电 阻 R'L，以便向负载 RL 提供最大 功率。
2．功放管最大效率（η：“伊塔”） 为
m
Pom PG
1 2
Байду номын сангаас
I CQVG
I CQVG
1 2
50%
即
= 90%
可见，最大不失真输出功率仅为电源供给功率的一半，效率很低。
若考虑 VCES 和 ICEO，则功率管的效率 仅为 40% ~ 45%，如果再考虑变压器的 效率 T(0.75 ~ 0.85)，则甲类功放总效率为
最佳负载电阻为 RL n2RL
式中，n N1 称为变比。N 2
是变压器的匝数比，
合理选择 n，可得管子最佳负载电阻 R'L。
[例 7.2.1] 图中，负载 RL = 8 ，晶体管集电极输出功率 Po=140 mW，集电 极电流 Ic = 31 mA。求：(1)输出变压器 T2 的初级等效电阻 R'L=？(2)要使负载 RL 获得理想的最大功率，T2 的变比 n =？