功率放大器ppt教材共53页
合集下载
第3章功率放大器PPT课件
缺 双电源， 点 电源利用率不高
最大输出功率
主
Pom
1 2
V
2 CC
RL
要 公
直流电源消耗功率
PE
2 VC
CIcm
式 效率 理 想 78.5%
最大管耗 PC1m 0.2Pom
OTL
结构简单，效率高，频率 响应好，易集成，单电源
输出需大电容， 电源利用率不高
Pom
1 8
V
2 CC
RL
PE
1 VC
CIcm
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
单管甲类电路
做功放适合吗？
乙类推挽电路 iB
0
u BE
UomVCC2UCES
信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。 两只管子交替工作，称为“ 推挽 ”。设 β为常量，则负载
上可获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率也越大。
两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。
OTL 电路
输入电压的正半周：
＋VCC→T1→C→RL→地
＋
C 充电。
输入电压的负半周：
C 的 “＋”→T2→地→RL→ C
“ －” C 放电。
静态 uI 时 U B， U EV 2 CC
Uom(VCC
2)UCES 2
C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。
开启 电压
① 静态时T1、T2处于临界导通状态， 有信号时至少有一只导通；
② 偏置电路对动态性能影响要小。
消除交越失真的互补输出级
静 态UB ： 1B2UD1UD2 动 态ub： 1ub2ui
若I
＞
2
第五章 功率放大器ppt课件
BTL有个优势 桥接状态时 电路本身的底噪会抵消同时最大电流加倍 效果要比单独使用好很多 不过传统电路接成BTL有些麻烦 有些需要用运放换相 有的电路相对复杂
现在有很多效果不错的IC连接成BTL很简单 效果也不错 比如TDA7377
精选ppt课件2021
13
5.２单电源互补对称功放电路（ＯＴＬ电路） （ P11９）
大器的输出信号反相而已。
精选ppt课件2021
11
OTL
OCL
BTL
OTL电路采用单电源即可工作，所以在便携式功放中很常用，如果不加输出电容， 则稳态时输出电压为0.5Vcc，所以输出电容不可省去。但是输出电容也影响了电 路的低频响应。为了提高低频响应，OCL电路使用对称双电源供电，使稳态输出 为0V，省去输出电容。这时，加在负载上的最大电压为Vcc。这样电源电压利用 率偏低，因为整个电源电压为2Vcc。提高利用率的方式是使用BTL电路，负载接 在电桥中，两端的最大电压可达2Vcc，相同供电电压下输出功率是OCL的四倍， 但是元件数量翻倍。下图示出了BTL电路的原理。每次都是电桥对侧桥臂上的管 子同时导通和截止。由于负载中点精电选压pp始t课件终2在0210V，我们可以把BTL电路看成是12 两 个等效负载为0.5RL的OCL电路。
由两个相同的OCL电路组成一个功率更 大的功放电路，无论使用单电源还是双电源 供电都不需要输出电容，理想输出功率是单 个OCL电路的4倍。优点是功率做得更大，缺 点是电路比较复杂。BTL结构常应用于低电压 系统或电池供电系统中。在汽车音响中当每 声道功率超过10w时，大多采用BTL形式。 BTL形式不同于推挽形式，BTL的每一个放大 器放大的信号都是完整的信号，只是两个放
精选ppt课件2021
功率放大器原理及电路图PPT课件
uA=（EC-UCES1） 。
ωt
VT2 ub2
ic2
RL uL
ui负半周时VT2管饱和导通，VT1管截止。VT2管的直流电源由电容C上充 的电尽荷管供每给管，饱u和A=导U通CE时S2的≈0电流很大，但相应的管压降很小，这样，每管的管 耗就很小，放大器的效率也就很高
uA近似为矩形波电压，幅值为（EC-2UCES）。若L、C和RL串联谐振回路调谐 在输入信号的角频率ω上，且回路的Q值足够高，则通过回路的电流ic1或ic2是角频 率为ω的余弦波，RL上可得相对输入信号不失真的输出功率。
0.5fβ fβ 0.2fT fT
第15页/共56页
1 高频功率放大器的动态特性
1、 放大区动态特性方程 当放大器工作在谐振状态时，其外部电路电压方程为：
若设： ub Ubm cost
ic
由上两式消除cos t 可得：
uBE
U BB
Ubm
EC uce U cm
又利用晶体管的内部特性关系式（折线方程）：
Icmax
ic
ic1
ic2 ic3
Ico
ωt
θc
θc
其中各系数分别为：
1
I co 2
icd (t )
I cmax
sinc c cosc ) 1 cosc
I cmax 0
c
1
I cm1 2
c c
ic
costd(t )
1
I cmax (
c
sin c cos c 1 cos c
(4)不能用线性模型电路分析，一般采用图解法分析和折线法
第1页/共56页
功率放大器按工作状态分类：
A（甲）类：导通角为 180o
课件高频功率放大器ppt
放大器的基本组成
放大器由输入级、输出级和中间级 组成，其中输入级和输出级是关键 部分，直接影响放大器的性能。
高频放大器的特殊问题
01
02
03
频率响应
高频信号的频率较高，因 此高频放大器的频率响应 需要足够宽，以适应不同 频率的信号放大。
相位失真
由于高频信号的频率较高， 相位失真成为高频放大器 的一个重要问题，需要采 取措施进行补偿。
噪声系数是指放大器输出端的信噪比与输 入端的信噪比之比，是衡量放大器噪声性 能的重要指标。
动态范围是指放大器在保证一定信噪比的 前提下，能够放大的信号的最大幅度范围 ，是衡量放大器适应能力的重要指标。
03 电路分析
晶体管放大电路
01
晶体管放大电路的基本原理
晶体管放大电路利用晶体管的放大效应，将微弱的电信号放大成较强的
利用人工智能和机器学习技术 对高频功率放大器进行智能控 制和优化，提高其自适应能力 和稳定性。
多模多频段技术
研究多模多频段的高频功率放 大器，以满足不同通信标准和
频段的需求。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
高频功率放大器用于放大雷达发射的信号，提高雷达对目标的
探测能力。
距离测量
02
通过测量发射信号与接收回波的时间差，高频功率放大器有助
于提高雷达的距离测量精度。
速度测量
03
利用多普勒效应原理，高频功率放大器有助于提高雷达的速度
测量精度。ຫໍສະໝຸດ 音频处理系统中的应用1 2
音频放大
高频功率放大器用于放大音频信号，提供足够的 功率以驱动扬声器或其他音频输出设备。
应用场景
通信领域
高频功率放大器广泛应用于通信领域，如移动通信、卫星通信、光纤 通信等，用于信号的传输和放大。
放大器由输入级、输出级和中间级 组成，其中输入级和输出级是关键 部分，直接影响放大器的性能。
高频放大器的特殊问题
01
02
03
频率响应
高频信号的频率较高，因 此高频放大器的频率响应 需要足够宽，以适应不同 频率的信号放大。
相位失真
由于高频信号的频率较高， 相位失真成为高频放大器 的一个重要问题，需要采 取措施进行补偿。
噪声系数是指放大器输出端的信噪比与输 入端的信噪比之比，是衡量放大器噪声性 能的重要指标。
动态范围是指放大器在保证一定信噪比的 前提下，能够放大的信号的最大幅度范围 ，是衡量放大器适应能力的重要指标。
03 电路分析
晶体管放大电路
01
晶体管放大电路的基本原理
晶体管放大电路利用晶体管的放大效应，将微弱的电信号放大成较强的
利用人工智能和机器学习技术 对高频功率放大器进行智能控 制和优化，提高其自适应能力 和稳定性。
多模多频段技术
研究多模多频段的高频功率放 大器，以满足不同通信标准和
频段的需求。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
高频功率放大器用于放大雷达发射的信号，提高雷达对目标的
探测能力。
距离测量
02
通过测量发射信号与接收回波的时间差，高频功率放大器有助
于提高雷达的距离测量精度。
速度测量
03
利用多普勒效应原理，高频功率放大器有助于提高雷达的速度
测量精度。ຫໍສະໝຸດ 音频处理系统中的应用1 2
音频放大
高频功率放大器用于放大音频信号，提供足够的 功率以驱动扬声器或其他音频输出设备。
应用场景
通信领域
高频功率放大器广泛应用于通信领域，如移动通信、卫星通信、光纤 通信等，用于信号的传输和放大。
功率放大器pptPPT课件
7
甲乙类放大： 导通角大于180°。一周期内有半个周期以
上iC＞0。降低了静态工作电流 。
甲乙类和乙类放大虽降低了静态工作电流，但又产生了 失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状 态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路或互补对称电路较 好地解决了乙类工作状态下的失真问题。
电压放大电路BJT工作在 甲类，乙类和甲乙类放大 主要用于功率放大电路。
maxPOmaxPV 25%
13
如何解决效率低的问题？
办法：降低Q点。 缺点：会引起截止失真。 既降低Q点又不会引起截止失真的办法：
采用推挽输出电路，或互补对称射极输出器。
14
二、传统的推挽功率放大电路(乙类功率放大器) 1、电路结构(变压器耦合)： T1：输入变压器； T2：输出变压器； VT1和VT2： 对称放大管。
T
0 VCCiCdt
ICQIcmsin(t)
P V T 10 T V C iC C d V tT C0 C T iC d V tC C I C Q V C 22 C R L
2. 最大负载功率
P Oma xV om m R La2 x20.5V CC22R L V C 2C 8R L
3. 最大效率
19
2、工作原理：
⑴ 静态时： 合理选取R1、R2，使 两管均微通，其发射 极电位为VCC/2。大 电容C已充满电，VC 也为VCC/2。
⑵ 当vI为正半周时：
VT1放大、VT2截止。 其正半周的信号通过VT1管、C到达负载。VT1的 供电电压为：VCC-VC=VCC-VCC/2=VCC/2。
20
⑴ 输入/输出变压器的体积大、重； ⑵ 因为是变压器耦合，故频带窄； ⑶ 存在交越失真和不对称失真； ⑷ 电路采用反馈时，易自激振荡。
甲乙类放大： 导通角大于180°。一周期内有半个周期以
上iC＞0。降低了静态工作电流 。
甲乙类和乙类放大虽降低了静态工作电流，但又产生了 失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状 态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路或互补对称电路较 好地解决了乙类工作状态下的失真问题。
电压放大电路BJT工作在 甲类，乙类和甲乙类放大 主要用于功率放大电路。
maxPOmaxPV 25%
13
如何解决效率低的问题？
办法：降低Q点。 缺点：会引起截止失真。 既降低Q点又不会引起截止失真的办法：
采用推挽输出电路，或互补对称射极输出器。
14
二、传统的推挽功率放大电路(乙类功率放大器) 1、电路结构(变压器耦合)： T1：输入变压器； T2：输出变压器； VT1和VT2： 对称放大管。
T
0 VCCiCdt
ICQIcmsin(t)
P V T 10 T V C iC C d V tT C0 C T iC d V tC C I C Q V C 22 C R L
2. 最大负载功率
P Oma xV om m R La2 x20.5V CC22R L V C 2C 8R L
3. 最大效率
19
2、工作原理：
⑴ 静态时： 合理选取R1、R2，使 两管均微通，其发射 极电位为VCC/2。大 电容C已充满电，VC 也为VCC/2。
⑵ 当vI为正半周时：
VT1放大、VT2截止。 其正半周的信号通过VT1管、C到达负载。VT1的 供电电压为：VCC-VC=VCC-VCC/2=VCC/2。
20
⑴ 输入/输出变压器的体积大、重； ⑵ 因为是变压器耦合，故频带窄； ⑶ 存在交越失真和不对称失真； ⑷ 电路采用反馈时，易自激振荡。
《功率放大器原理》PPT课件
统，需要选用定压式功放。 • · 歌舞厅、剧院主音箱系统选择定阻式功放。 • C、根据音箱功率选择功放，功放功率大于音箱功率
2/3。
编辑ppt
10
四、功放的使用
• 1、 专业功放一般只有开关、旋钮和指示灯三部分。
• ·开关使用时应注意开机时应是整个扩声系统最后一
个开启；关机时，应最先关闭。
• ·衰减器旋钮（也叫音量钮）：旋至最左边时，进
编辑ppt
24
• 6、声柱：是一种特殊音箱，常用于大型剧场，用 金属板材或木料制成一个长方形的柱状体，在柱 体内以直线排列一定数量的扬声器，形成同轴辐 射声的扬声器系统（如图）。
编辑ppt
25
编辑ppt
26
四、扬声器的性能指标
• 扬声器的技术性能决定音箱质量的高低，会场用 扬声器要考虑其指向性，以保证会场有均匀的声 压级；语言用扬声器，其频率范围不太宽，低音 也不要太丰富，以免影响语言的清晰；高保真重 放系统则频响要宽，动态范围要大，瞬间特性要 好。
入功放的输入信号为零，变压器无输出。旋至最右边 时，进入功放的输入信号最大，变压器输出也最大。
• ·指示灯一般分为峰值灯和过载削波灯。
• 2、 功放在长时间工作后，搬运及安放时注意免受振 动和撞击，与音箱连接时注意极性正确接驳。
• 3、在固定系统中，功放输出音量一经确定，一般不需 要随意调整。
编辑ppt
11
第二节：扬声器（音箱）
• 扬声器俗称喇叭，它作为高保真放声系统的最后 一个环节，其任务是把功率放大器输出的信号能 量不失真地转变为空气振动的声能。通常把扬声 器，箱体和分频器三者的组合称为“扬声器系 统”。
编辑ppt
12
一、扬声器的种类结构
2/3。
编辑ppt
10
四、功放的使用
• 1、 专业功放一般只有开关、旋钮和指示灯三部分。
• ·开关使用时应注意开机时应是整个扩声系统最后一
个开启；关机时，应最先关闭。
• ·衰减器旋钮（也叫音量钮）：旋至最左边时，进
编辑ppt
24
• 6、声柱：是一种特殊音箱，常用于大型剧场，用 金属板材或木料制成一个长方形的柱状体，在柱 体内以直线排列一定数量的扬声器，形成同轴辐 射声的扬声器系统（如图）。
编辑ppt
25
编辑ppt
26
四、扬声器的性能指标
• 扬声器的技术性能决定音箱质量的高低，会场用 扬声器要考虑其指向性，以保证会场有均匀的声 压级；语言用扬声器，其频率范围不太宽，低音 也不要太丰富，以免影响语言的清晰；高保真重 放系统则频响要宽，动态范围要大，瞬间特性要 好。
入功放的输入信号为零，变压器无输出。旋至最右边 时，进入功放的输入信号最大，变压器输出也最大。
• ·指示灯一般分为峰值灯和过载削波灯。
• 2、 功放在长时间工作后，搬运及安放时注意免受振 动和撞击，与音箱连接时注意极性正确接驳。
• 3、在固定系统中，功放输出音量一经确定，一般不需 要随意调整。
编辑ppt
11
第二节：扬声器（音箱）
• 扬声器俗称喇叭，它作为高保真放声系统的最后 一个环节，其任务是把功率放大器输出的信号能 量不失真地转变为空气振动的声能。通常把扬声 器，箱体和分频器三者的组合称为“扬声器系 统”。
编辑ppt
12
一、扬声器的种类结构
脉宽调制型(pwm)功率放大器课件
不断尝试
在调试和优化过程中，应不断尝试不同的方法和参数， 以找到最佳的配置。
常见问题与解决方案
波形失真
输出波形可能出现谐波失真或非线性失真。
稳定性问题
放大器可能出现不稳定或振荡现象。
常见问题与解决方案
• 效率不高：在某些情况下，放大 器的效率可能较低，导致热量积 累。
常见问题与解决方案
01
解决方案
数字控制技术
将数字信号处理和控制算法应用于PWM功率放大器，提高其性能 和稳定性。
应用领域拓展与市场前景
5G通信
随着5G通信技术的普及，PWM功率放大器在基站和终端设备中的 应用将进一步增加。
电动汽车与充电设施
电动汽车市场的快速发展将带动PWM功率放大器在车载充电机和 充电设施中的应用。
工业自动化
智能化与自动化
未来PWM功率放大器将更加智能化和自动化，具备自适 应调节、远程控制和故障诊断等功能。
安全与可靠性
随着应用领域的拓展，PWM功率放大器的安全性和可靠 性问题将更加突出，需要加强相关研究和测试。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
效率与失真度分析
总结词
效率与失真度是评价PWM功率放大器性能的重要参 数，它们分别反映了功率放大器的能量利用效率和信 号质量。
详细描述
效率是指功率放大器输出功率与输入功率的比值，反 映了能量利用的效率。高效率的PWM功率放大器能 够减少能源浪费和散热问题，提高整体性能。失真度 是指输出信号与输入信号在波形上的差异程度，包括 谐波失真和交叉调制失真等。失真度越低，信号质量 越好，能够更好地还原原始信号的特征。在PWM功 率放大器的设计中，需要综合考虑效率与失真度的要 求，通过优化调制波的参数和选择合适的电路拓扑结 构来实现最佳的性能表现。
在调试和优化过程中，应不断尝试不同的方法和参数， 以找到最佳的配置。
常见问题与解决方案
波形失真
输出波形可能出现谐波失真或非线性失真。
稳定性问题
放大器可能出现不稳定或振荡现象。
常见问题与解决方案
• 效率不高：在某些情况下，放大 器的效率可能较低，导致热量积 累。
常见问题与解决方案
01
解决方案
数字控制技术
将数字信号处理和控制算法应用于PWM功率放大器，提高其性能 和稳定性。
应用领域拓展与市场前景
5G通信
随着5G通信技术的普及，PWM功率放大器在基站和终端设备中的 应用将进一步增加。
电动汽车与充电设施
电动汽车市场的快速发展将带动PWM功率放大器在车载充电机和 充电设施中的应用。
工业自动化
智能化与自动化
未来PWM功率放大器将更加智能化和自动化，具备自适 应调节、远程控制和故障诊断等功能。
安全与可靠性
随着应用领域的拓展，PWM功率放大器的安全性和可靠 性问题将更加突出，需要加强相关研究和测试。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
效率与失真度分析
总结词
效率与失真度是评价PWM功率放大器性能的重要参 数，它们分别反映了功率放大器的能量利用效率和信 号质量。
详细描述
效率是指功率放大器输出功率与输入功率的比值，反 映了能量利用的效率。高效率的PWM功率放大器能 够减少能源浪费和散热问题，提高整体性能。失真度 是指输出信号与输入信号在波形上的差异程度，包括 谐波失真和交叉调制失真等。失真度越低，信号质量 越好，能够更好地还原原始信号的特征。在PWM功 率放大器的设计中，需要综合考虑效率与失真度的要 求，通过优化调制波的参数和选择合适的电路拓扑结 构来实现最佳的性能表现。
《功率放大》课件
非线性失真的测量
非线性失真的抑制
通过优化电路设计、选择合适的元件 和采取有效的反馈措施等可以抑制非 线性失真。
非线性失真可以通过测量谐波失真系 数、互调失真系数等指标来评估。
频率响应
频率响应的定义
01
频率响应是指功率放大器在不同频率下的输出功率的变化情况
。
频率响应的测量
02
在标准测试条件下，使用合适的测试设备对功率放大器的频率
功率放大器的分类
总结词
功率放大器可以根据不同的分类标准进行分类，如按工作频段可分为射频功率放大器和音频功率放大器等。
详细描述
根据不同的分类标准，功率放大器可以分为多种类型。按工作频段可分为射频功率放大器和音频功率放大器等； 按用途可分为通用型和专用型；按电路结构可分为分立式和集成式。不同类型的功率放大器具有不同的特点和应 用范围。
无线通信系统
移动通信基站
在无线通信系统中，功率放大器用于 放大信号，确保信号覆盖范围和通信 质量。
卫星ห้องสมุดไป่ตู้信
卫星通信系统中的功率放大器用于将 信号放大并发送到卫星上，实现远距 离通信。
雷达与声呐系统
雷达
雷达系统中的功率放大器用于放大发射信号，提高探测距离和精度。
声呐
在声呐系统中，功率放大器用于放大声音信号，提高水下探测的灵敏度和距离。
03
功率放大器的主要 参数
输出功率
输出功率
指功率放大器输出的最大 功率，通常以瓦特（W） 为单位表示。
输出功率的测量
在标准测试条件下，使用 合适的测试设备对功率放 大器的输出功率进行测量 。
输出功率的调整
根据实际需要，可以通过 调节音量控制或输入信号 的大小来调整功率放大器 的输出功率。