功率放大器ppt课件
合集下载
高频4高频功率放大器.课件.ppt
3)临界工作状态：是欠压和过压状态的分界点，集电极最 大点电流正好落在临界线上。
若临界线的斜率为gcr，则临界线方程可写为 ic=gcrvCE 注：过压、欠压从电压利用系数的角度理解。
晶体管的静态转移特性理想化后可用交横轴于VBZ的一条 直线来表示(VBZ为截止偏压)。
转移特性方程：ic =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞VBZ)
或电压 电流
Vcm vCE vCE VCC Vcm cos t
iC
iC Vcm cost
ic max o c
VBZ
VCC
v CE
min
－VBB
vbE max
t
Vbm vBE
v BE VBB Vbm cos t
1. iC 与vBE同相，与vCE反相； 2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
由右图可以得到：
100 20 40 60 80 120 160180 c
时=1，c可达100%，但输 出功率为零；
尖顶脉冲的分解系数
n
1 0
因此，为了兼顾功率与
1
效率，最佳通角取70左右。0.5
0.4
2.0
0
0.3
另：60时二次谐波分 0.2 1.0
1 0 2
量最大，40时三次谐波分 0.1
3
140
量最大，作为倍频器设计 0
不同之处：为激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同； 晶体管动态范围不同。
ic
ic
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
ic
若临界线的斜率为gcr，则临界线方程可写为 ic=gcrvCE 注：过压、欠压从电压利用系数的角度理解。
晶体管的静态转移特性理想化后可用交横轴于VBZ的一条 直线来表示(VBZ为截止偏压)。
转移特性方程：ic =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞VBZ)
或电压 电流
Vcm vCE vCE VCC Vcm cos t
iC
iC Vcm cost
ic max o c
VBZ
VCC
v CE
min
－VBB
vbE max
t
Vbm vBE
v BE VBB Vbm cos t
1. iC 与vBE同相，与vCE反相； 2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
由右图可以得到：
100 20 40 60 80 120 160180 c
时=1，c可达100%，但输 出功率为零；
尖顶脉冲的分解系数
n
1 0
因此，为了兼顾功率与
1
效率，最佳通角取70左右。0.5
0.4
2.0
0
0.3
另：60时二次谐波分 0.2 1.0
1 0 2
量最大，40时三次谐波分 0.1
3
140
量最大，作为倍频器设计 0
不同之处：为激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同； 晶体管动态范围不同。
ic
ic
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
ic
第六章 高频功率放大器-实用PPT
②负载为谐振回路，除了确保从电流脉冲波中取 出基波分量，获得正弦电压波形外，还能实现放 大器的阻抗匹配。
➢工作原理
➢图62 高频功放的工作状态 ➢设输入信号为 ➢
由图61得基极回路电压为
uBE= VBB+Ubmcosωt
（62）
放大器常工作于丙类状态，如图62所示。
输出电流为余弦脉冲,含有直流、 基波(信号频 率分量)和各次谐波分量,输出谐振回路选出基波 分量,就实现了功率放大。
§6.2 谐振式高频功率放大器的工作原理 谐振式高频功率放大器的电路及其特点
晶体管高频功率放大器的原理电路如下图所示, 由晶体管、输出谐振回路和输入回路三部分组成。
图 61 晶体管高频功率放大器的原理电路
➢谐振式高频功率放大器的特点：
①为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶 体管发射结为负偏置，由Eb（VBB）来保证，流 过晶体管的电流为余弦的脉冲波形；
➢高频功率放大器的主要技术指标 ➢（1）高频输出功率:输出功率 Po ➢（2）效率η: 输出功率/直流电源功率Po/P= ➢（3）功率增益: 输出功率/输入功率Po/Pi ➢（4）带宽B0.7 ➢（5）矩形系数Kr0.1=B0.1/B0.7
➢高频功率放大器的分类 ➢可分为窄带放大器和宽带放大器两类。
晶体管的工作区域 低频区f<0.5fβ ； 中频区f在0.5fβ~0.2fT之间；
高频区f在0.2fT~fT之间。 （ fβ为截止频率，fT为特征频率）
§ 6.3 谐振功率放大器的折线分析法
1. 集电极余弦电流脉冲的分解
如图62所示，集电极电流余弦脉冲是由脉冲高度 Icm和通角θc来决定的。在已知条件下,通过理想化
各次谐波分量的系数为 (2) 在临界工作状态,输出功率最大,且集电极效率也高,常用于发射机的功率输出级，以便获得最大的输出功率。
➢工作原理
➢图62 高频功放的工作状态 ➢设输入信号为 ➢
由图61得基极回路电压为
uBE= VBB+Ubmcosωt
（62）
放大器常工作于丙类状态，如图62所示。
输出电流为余弦脉冲,含有直流、 基波(信号频 率分量)和各次谐波分量,输出谐振回路选出基波 分量,就实现了功率放大。
§6.2 谐振式高频功率放大器的工作原理 谐振式高频功率放大器的电路及其特点
晶体管高频功率放大器的原理电路如下图所示, 由晶体管、输出谐振回路和输入回路三部分组成。
图 61 晶体管高频功率放大器的原理电路
➢谐振式高频功率放大器的特点：
①为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶 体管发射结为负偏置，由Eb（VBB）来保证，流 过晶体管的电流为余弦的脉冲波形；
➢高频功率放大器的主要技术指标 ➢（1）高频输出功率:输出功率 Po ➢（2）效率η: 输出功率/直流电源功率Po/P= ➢（3）功率增益: 输出功率/输入功率Po/Pi ➢（4）带宽B0.7 ➢（5）矩形系数Kr0.1=B0.1/B0.7
➢高频功率放大器的分类 ➢可分为窄带放大器和宽带放大器两类。
晶体管的工作区域 低频区f<0.5fβ ； 中频区f在0.5fβ~0.2fT之间；
高频区f在0.2fT~fT之间。 （ fβ为截止频率，fT为特征频率）
§ 6.3 谐振功率放大器的折线分析法
1. 集电极余弦电流脉冲的分解
如图62所示，集电极电流余弦脉冲是由脉冲高度 Icm和通角θc来决定的。在已知条件下,通过理想化
各次谐波分量的系数为 (2) 在临界工作状态,输出功率最大,且集电极效率也高,常用于发射机的功率输出级，以便获得最大的输出功率。
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。
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。
功率放大器ppt课件13页PPT
E类放大器 G类放大器
4.发展历程
1948年Shockly、Bardeen和Brittain 等人发明双极晶体管(BJT)，从那时起， 对它进行了持续不断的研究和改进，BJT 是目前应用最广泛的半导体器件之一。
1952年提出了结型场效应管(JFET)，随后砷 化镓肖特基势垒场效应管(GaAs FET)应运而 生。
3.功率放大器的类型
A类 当效率不是最重要的时候，绝大多数小信号线 性放大器就设计成A类，即输出级元件总是处 于导通区。A类放大器一般比其它类型线性度 更好，也较为简单，但效率非常低。理论值不 超过50%。
A类放大器
B类与AB类 在B类中，有两个组输出器件分别放大正负 半周，每一个都精确地在输入信号的180度 或半周期时交互导通。AB类放大器在A类 与B类的一种折衷，它改善了小信号输出的 线性度，具有较高的效率，通常用于低频 放大器中。或者也用于其它线性度和效率 都很重要的设计。
70年代以后，GaAs单晶及其外延技术获得突 破，砷化镓金属半导体场效应晶体管(GaAs MESFET)研制成功。GaAs MESFET微波固 态功率放大器具有高频率、低噪声、大功率 等一系列优点。现有的功率GaAs MESFET 在s波段单管可产生80W的射频输出功率，其 功率附加效率(PAE)口达40％，在Ka波段功 率输出有1W，而功率附加效率约为20％
功率放大器
Power Amplifier
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.功率放大器的定义
在给定失真率条件下，能产生最大功率输出 以驱动某一负载的放大器。功率放大器的 作用是放大来自前放大器的信号，产生足 够的不失真输出功率 。
功率放大器在发射机中的位置
2.功率放大器的现状与用途
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
负半周均不失真 ，如下图所示。
交流负
VCC
ic 载线
RE
Q
静态工作点：
直流负 载线
VCEQ = 0.5VCC
I CQ
=
0.5VCC RE
vo的取
值范围
vCE
VCC
若忽略晶体管的饱和压 降和截止区，输出信号 vo的峰值最大只能为：
Vomax 0.5VCC
12
1. 直流电源输出的功率
iC ICQ ic
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。
18
三、OTL乙类互补对称电路
1、电路结构：
⑴ VT1 和VT2 分别由 NPN和PNP管组成， 然后共同对RL组成 射极输出器。
⑵ 电路只有一个电源，NPN管由VCC供电，PNP管 由电容C供电。R1和R2分别为两管的偏置电阻。
第九章 功率放大电路
1
一、引言
功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱 动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表 指针偏转等。
扩音系统
信
电
功
号
压
率
提
放
放
取
大
大
2
功率放大电路的特点及主要研究对象
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的 的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压 和电流。管子工作在接近极限状态。
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。
⑶ 当vI为负半周时：
VT1截止、VT2放大。 其负半周的信号通过 VT2管和电容C到达负 载。VT2的供电电压 为：VC= -VCC/2。
2、工作原理： ⑴ 当vI为正半周时：
VT1工作在放大 区，VT2工作在 截止区。(推) ⑵ 当vI为负半周时： VT1工作在截止 区，VT2工作在放大区。(挽)
⑶ 最后在两管的集电极合成一个完整的正弦波， 再通过T2耦合到负载RL上。
16
3、图解分析：
iC1
17
4、 传统的乙类推挽功率放大电路的 缺点：
4
（3）功率放大电路的分类
三极管根据正弦信号整 个周期内的导通情况，可 分为四个工作状态：
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°
5
甲类放大：三极管360°导电。输入信号在整个周期内都有
电流流过放大器件。电压放大器一般工作在甲类。电源始终 不断输送功率，在没有交流信号输入时（也意味着没有交流 信号输出），没有信号输出功率，电源提供的功率全部消耗 在管子（电阻）上（管耗），并转化为热量散发出去；当有 信号输入时，其中有一部分转化为有用的信号输出功率。甲 类放大的效率不高，理论上不超过50%。
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。
15
9
射极输出器能否做功率放大？
VCC
ib
Rb
vi
RE
vo
射极输出器的输 出电阻低，带负载能 力强，但做功放不适 合。
10
射极输出器效率的估算：
(设RL=RE)
VCC ic
VCC
RE
ib
Rb
Q
vi
RE
vo vo vo
ib
VCC vce
t
11
为得到较大的输出信号，假设将射极输出器的静
态工作点（Q）设置在负载线的中部，令信号波形正
8
（4）研究的问题
有效值
1. 性能指标：输出功率和效率。
若已知Vom，则可得Pom。
Pom
Vo2m RL
最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。
2. 分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。
3. 晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。
在功放中，晶体管集电极或发射极电流的最大值接近
最大集电极电流ICM，管压降的最大值接近c-e反向击穿电 压V(BR)CEO， 集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗 散功率PCM 。称为工作在极限状态。
1T
PV T 0 VCC iC dt
ICQ Icm sin(t )
1
PV T
T
0 VCC
iC dt
VCC T
T 0
iC dt
VCC
ICQ
VC2C
2RL
2. 最大负载功率
Vommax
POmax
RL
2 2
0.5VCC
2
2
RL
VC2C 8 RL
3. 最大效率
max POmax PV 25%
6
乙类放大：三极管180°导电。功率放大电路必须考虑效率
问题。静态电流是造成管耗的主要原因。为了降低静态时的 工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类工作状态。一周 期内只有半个周期iC＞0。没有输入信号时，信号输出功率为 零，电源供给的功率为零，管耗为零。信号增大，电源供给 的功率增大，输出功率增大。但输出出现了严重的失真。
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
一般直接驱动负载，带载能力要强。
# 功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质 上的区别吗？
没有，都是能量转换。（直流电源的直流电能转化为信 号控制的交流电能）电压放大电路使负载得到尽可能大的不 失真的电压信号，功率放大获得尽可能大的不失真输出功率。
3
（2）功率放大电路的特点： •要求输出功率尽可能大：输出信号电压和电流大，使放
大管工作在极限状态，因此必须保证放大管的安全工作。
•要求效率高：效率——负载得到的有用信号功率与电源提
供的直流功率之比。
•要求非线性失真小：由于功率放大电路是大信号运用，
接近晶体管的截止区和饱和区，容易产生非线性失真。
可见，输出功率与非线性失真是功率放大电路 的一对主要矛盾。 •功放管的散热:有相当大的功率消耗在管子上，引起温升