电子技术教程-低频功率放大电路的测试
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体管导通,时间大于半周而 小于全周; ② 交越失真改善; ③ 效率较高(介于甲类与乙类 之间)。
应用:互补对称式低频功率放大电路。
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测试电路:
Q1、Q2分别为NPN型和PN P型晶体管,其特性和参 数对称,由正、负等值的 双电源供电。
当输入信号ui=0时,两个晶 体管都工作在截止区,此 时,静态工作电流为零, 电路工作在乙类工作状态
试 ◦ 2.5.4 集成功率放大器 ◦ 实训2-13:集成音频功率放大器的调整与测试
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电子设备的放大系统,一般由多级放大器组成,其末级都 要接实际负载。这就要求有较大的电压、电流,即能够输 出足够大的功率来带动一定的负载工作。能够为负载提供 足够大功率的放大器,称为功率放大器,简称“功放”。
2)乙类 特点: ① 输入信号的整个周期内,晶
体管仅在半个周期内导通; ② 效率高,最高可达78.5%。 ③ 缺点是存在交越失真。 应用:乙类互补功率放大电路
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
3)甲乙类 特点: ① 输入信号的整个周期内,晶
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
功率放大电路主要任务: 不失真(或较小失真)、高效率地向负载提供
足够的输出功率。
特点:(1)尽可能大的输出功率; (2)尽可能高的功率转换效率; (3)非线性失真尽可能小。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
1)尽可能大的输出功率; 为了获得尽可能大的输出功率,功率放大器常常工作在
当有输入信号时,Q1和Q2轮 流导电,交替工作,使流 过负载RL的电流为一完整 的正弦信号。
由于两个不同极性的管子互补对方的不足,工作性能对称,所以这种 电路通常称为互补对称式功率放大电路。
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实训流程:
(1)按图画好电路。
(2)用万用表XMM1、 XMM2测量两管集电极的电 流IC1、IC2值,用万用表 XMM3测量输出电压;用示 波器XSC1观察信号源波形 和输出信号波形。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
2)尽可能高的功率转换效率 放大电路的效率反映了功放把电源功率转换成输出信号
功率(即有用功率)的能力。
PO X100%
PE
式中PO为信号输出功率, PE为直流电源向电路提供的功率。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
3)非线性失真尽可能小 大信号工作状态,输出波形不可避免地存在着非线性失
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实训流程:
(5)将输入信号的有效值改为8.5V
,频率1kHz,用示波器观察输出信
号波形,并记录幅值UOM1=1.27V 。
计算
Po
1=Uo2m 2 RL
。 63.5mW
(6)用万用表测量电源提供的平均直流电流IO值,计算电源提供的功
率PE、单个功放管管耗PT和效率η。 IO=3.45 m,A PE=2VCCIO= 82.8m,W PT =(PE-PO)= 19.3m,W
(3)使输入信号为0,测量两 管集电极静态工作电流IC1 , IC2。
结论:此电路静态功耗 (基
本为0/比较大)。
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实训流程:
(4)加入输入信号,其有效 值为2V,频率1kHz,用示 波器观察信号源波形和输出 信号波形。
结论:输出信号波形在过零点 处 有明显失(真无明显失真/有 明显失真)。
接近极限的工作状态。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
1)尽可能大的输出功率; 假定输入信号为某一频率的正弦信号,则输出功率:
Po
IoU o
1 2
IomU om
式中IO、UO、IOM、UOM分别为负载上的正弦信号的电 流、电压的有效值,电流、电压的最高值。
最大输出功率POM 是指在正弦输入信号下,输出波形不 超过规定的非线性失真指标时,放大电路最大输出电压和 最大输出电流有效值的乘积。
5)分析方法 由于功放管工作在大信号状态,因此只能采用图解法对
其输出功率和效率等指标作粗略估算。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
6)选择功放管注意点 (1)注意极限参数的选择,保证管子安全使用; (2)合理选择功放的电源电压及工作点; (3)对晶体管加散热措施。
7)主要技术指标 最大输出功率 转换效率
2.5 低频功率放大电路的测试
◦ 2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类 ◦ 实训2-10:乙类互补对称功率放大电路的测试 ◦ 2.5.2 乙类互补对称功率放大电路 ◦ 2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路 ◦ 实训2-11:甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试 ◦ 实训2-12:甲乙类OTL互补对称功率放大电路的仿真测
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1.电路的组成和工作原理
(1)静态分析 当输入信号ui=0时,两个晶体管都 工作在截止区,此时,静态工作电 流为零,负载上无电流流过,输出 电压为零,输出功率为零。
真。 不同的功放电路对非线性失真有不同的要求。在实际使
用时,要将非线性失真限制在允许的范围内。 4)有效的散热措施
由于功放管工作在极限的状态,有相当大的功率消耗在 功放管的集电极上,造成功放管温度升高,性能变差,严 重时甚至损坏,因此功放管散热措施需要重视。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
1)甲类 特点: ① 输入信号的整个周期内,
晶体管均导通; ② 效率低,一般只有30%左
右,最高只能50%。 应用:小信号放大电路。
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
η Po 76.7% PE
结论:该电路输出信号的效率 大于5(0%大于50%/小于50%),效率 (较较高高/较低)。
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1.电路的组成和工作原理
双电源互补对称、无输出电容 的功率放大电路,这种功放电路 简称为OCL电路。
VT1、VT2分别为 NPN型和PNP型晶 体管,要求VT1和 VT2管特性对称,并 且正负电源对称。
应用:互补对称式低频功率放大电路。
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测试电路:
Q1、Q2分别为NPN型和PN P型晶体管,其特性和参 数对称,由正、负等值的 双电源供电。
当输入信号ui=0时,两个晶 体管都工作在截止区,此 时,静态工作电流为零, 电路工作在乙类工作状态
试 ◦ 2.5.4 集成功率放大器 ◦ 实训2-13:集成音频功率放大器的调整与测试
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电子设备的放大系统,一般由多级放大器组成,其末级都 要接实际负载。这就要求有较大的电压、电流,即能够输 出足够大的功率来带动一定的负载工作。能够为负载提供 足够大功率的放大器,称为功率放大器,简称“功放”。
2)乙类 特点: ① 输入信号的整个周期内,晶
体管仅在半个周期内导通; ② 效率高,最高可达78.5%。 ③ 缺点是存在交越失真。 应用:乙类互补功率放大电路
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
3)甲乙类 特点: ① 输入信号的整个周期内,晶
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
功率放大电路主要任务: 不失真(或较小失真)、高效率地向负载提供
足够的输出功率。
特点:(1)尽可能大的输出功率; (2)尽可能高的功率转换效率; (3)非线性失真尽可能小。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
1)尽可能大的输出功率; 为了获得尽可能大的输出功率,功率放大器常常工作在
当有输入信号时,Q1和Q2轮 流导电,交替工作,使流 过负载RL的电流为一完整 的正弦信号。
由于两个不同极性的管子互补对方的不足,工作性能对称,所以这种 电路通常称为互补对称式功率放大电路。
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实训流程:
(1)按图画好电路。
(2)用万用表XMM1、 XMM2测量两管集电极的电 流IC1、IC2值,用万用表 XMM3测量输出电压;用示 波器XSC1观察信号源波形 和输出信号波形。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
2)尽可能高的功率转换效率 放大电路的效率反映了功放把电源功率转换成输出信号
功率(即有用功率)的能力。
PO X100%
PE
式中PO为信号输出功率, PE为直流电源向电路提供的功率。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
3)非线性失真尽可能小 大信号工作状态,输出波形不可避免地存在着非线性失
2021/3/2
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实训流程:
(5)将输入信号的有效值改为8.5V
,频率1kHz,用示波器观察输出信
号波形,并记录幅值UOM1=1.27V 。
计算
Po
1=Uo2m 2 RL
。 63.5mW
(6)用万用表测量电源提供的平均直流电流IO值,计算电源提供的功
率PE、单个功放管管耗PT和效率η。 IO=3.45 m,A PE=2VCCIO= 82.8m,W PT =(PE-PO)= 19.3m,W
(3)使输入信号为0,测量两 管集电极静态工作电流IC1 , IC2。
结论:此电路静态功耗 (基
本为0/比较大)。
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实训流程:
(4)加入输入信号,其有效 值为2V,频率1kHz,用示 波器观察信号源波形和输出 信号波形。
结论:输出信号波形在过零点 处 有明显失(真无明显失真/有 明显失真)。
接近极限的工作状态。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
1)尽可能大的输出功率; 假定输入信号为某一频率的正弦信号,则输出功率:
Po
IoU o
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IomU om
式中IO、UO、IOM、UOM分别为负载上的正弦信号的电 流、电压的有效值,电流、电压的最高值。
最大输出功率POM 是指在正弦输入信号下,输出波形不 超过规定的非线性失真指标时,放大电路最大输出电压和 最大输出电流有效值的乘积。
5)分析方法 由于功放管工作在大信号状态,因此只能采用图解法对
其输出功率和效率等指标作粗略估算。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
6)选择功放管注意点 (1)注意极限参数的选择,保证管子安全使用; (2)合理选择功放的电源电压及工作点; (3)对晶体管加散热措施。
7)主要技术指标 最大输出功率 转换效率
2.5 低频功率放大电路的测试
◦ 2.5.1 低频功率放大电路的特点与分类 ◦ 实训2-10:乙类互补对称功率放大电路的测试 ◦ 2.5.2 乙类互补对称功率放大电路 ◦ 2.5.3 甲乙类互补对称功率放大电路 ◦ 实训2-11:甲乙类单电源互补对称功率放大电路的测试 ◦ 实训2-12:甲乙类OTL互补对称功率放大电路的仿真测
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1.电路的组成和工作原理
(1)静态分析 当输入信号ui=0时,两个晶体管都 工作在截止区,此时,静态工作电 流为零,负载上无电流流过,输出 电压为零,输出功率为零。
真。 不同的功放电路对非线性失真有不同的要求。在实际使
用时,要将非线性失真限制在允许的范围内。 4)有效的散热措施
由于功放管工作在极限的状态,有相当大的功率消耗在 功放管的集电极上,造成功放管温度升高,性能变差,严 重时甚至损坏,因此功放管散热措施需要重视。
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1. 功率放大电路特点及主要技术指标
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
1)甲类 特点: ① 输入信号的整个周期内,
晶体管均导通; ② 效率低,一般只有30%左
右,最高只能50%。 应用:小信号放大电路。
2021/3/2
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2. 功率放大电路工作状态的分类
根据功放管导通时间不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类三 种。
η Po 76.7% PE
结论:该电路输出信号的效率 大于5(0%大于50%/小于50%),效率 (较较高高/较低)。
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1.电路的组成和工作原理
双电源互补对称、无输出电容 的功率放大电路,这种功放电路 简称为OCL电路。
VT1、VT2分别为 NPN型和PNP型晶 体管,要求VT1和 VT2管特性对称,并 且正负电源对称。