8 功率放大电路
第8章 功率放大电路
7.1 概述 *7.2 小功率放大器 7.3 互补对称功率放大电路 7.4 集成功率放大器 7.5 功率放大器实际应用电路
7.1
概述
功率放大就是在有较大的电压输出的同时,又 要有较大的电流输出。 前面学过的放大电路多用于多级放大电路的输 入级或中间级,主要用于放大微弱的电压或电 流信号。
7.3.2 单电源互补对称功率放大器 (OTL--无输出变压器电路) 当在电路中采用单电源供电 时,可采用图7-3-3所示的 电路。
图7-3-3 单电源互补对称功率放大器
图7-3-3中,功效管工作在乙类状态。静态时因电路对称, E点电位为 1 VCC ,负载中没有电流。
2
① vi正半周,T1导通,T2截止,io=iC1,负载RL上得到正半 周点
1、任务和特点:
(1)大信号工作状态
为输出足够大的功率,功放管的动态工作范围很大,功放管中的电 压、电流信号都是大信号,一般以不超过功放管的极限参数为限度。
(2)非线性失真问题
输出功率越大,电压和电流的幅度就越大,信号的非线性失真就越 严重,如何减小非线性失真是功放电路的一个重要问题。
4
78 .5%
7.3.1 双电源互补对称 电路(OCL电路) (4)管耗PT
2 1 1 2 Vom 1 Vom PT 1 PT 2 PV PO · ·CC V 2 2 RL 2 RL 2 1 VomVCC Vom R 4 L
dVom
2 VomVCC Vom 4
代入式(7-3-7)得,T1、T2消耗功率的极限值为:
功率放大电路(基本放大电路)
IC Q
ICQ
UCE
IB
ib t ic
IC Q
t
ib t
ui
t
UBE
uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
(2-25)
IC
ic
t
uCE的变化沿一 条直线
UCE u 相位如何 ce
uce t
uce与ui反相!
(2-26)
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
结正偏,并提 供适当的静态 工作点。
(2-16)
+EC RC C1 T RB EB
集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
C2
(2-17)
+EC RC
C1 T RB EB C2
集电极电阻, 将变化的电流 转变为变化的 电压。
(2-18)
耦合电容:
电解电容,有极性。 大小为10mF~50mF
返回
(2-49)
图2.3.5 利用图解法求解静态工作点 和电压放大倍数
返回
(2-50)
2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路 iB iB uBE uBE 当信号很小时,将输入特性 在小范围内近似线性。
u BE ube rbe iB ib
对输入的小交流信号而言, 三极管相当于电阻rbe。
c
rce很大, 一般忽略。
e
(2-53)
二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
RC
RL
ii
ib
《模拟电子线路》宋树详 第8章答案
(√)
9. 功率放大电路如图 8.20 所示,已知电源电压 VCC=VEE=6V,负载 RL=4Ω。 (1)说明电路名称及工作方式;
(2)求理想情况下负载获得的最大不失真输出功率;
(3)若 UCES=2V,求电路的最大不失真功率; (4)选择功放管的参数 ICM、PTm 和 U(BR)CEO 。
+ ui
(1)定性画出 uo 端波形。 (2)负载 RL 上输出功率 Po 约为多大? (3)输入信号 ui 足够大时,电路能达到的最大输出功率 Pom 为多大? 解:(1)略
显著变化。消除办法可以通过加静态偏置电压,使管子预导通。
4. 乙类推挽功率放大器的管耗何时最大?最大管耗值与最大输出功率间有何关系?管 耗最大时输出功率是否也最大?
答:当U om » 0.64VCC 时,管耗最大; PT1max = PT 2 max » 0.2Po max ;不是
5 .什么是热阻?如何估算和选择功率器件所用的散热装置?
(1)顾名思义,功率放大电路有功率放大作用,电压放大电路只有电压放大作用而没
有功率放大作用。
(Χ)
(2)在功率放大电路中,输出功率最大时功放管的管耗也最大。
(Χ)
(3)乙类互补对称功率放大电路的交越失真是由三极管输入特性的非线性引起的。
(√ )
(4)在 OTL 功放电路中,若在输出端串连两个 8Ω 的喇叭,则输出功率将比在输出端
能超出安全工作区。
(√)
(8)分析功率放大器时常采用图解法,而不是用微变等效电路法,这主要是因为电路
工作在大信号状态,工作点的变化范围大,非线性失真较严重。
(√)
(9)要提高输出功率,就应尽可能扩大动态工作范围并实现阻抗匹配,因此工作点要
功率放大电路工作原理
功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路,它能够将输入信号的功率放大到更大的输出功率,从而驱动负载实现相应的功能。
在现代电子产品中,功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大、功率放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理,以便读者能够更好地理解和应用功率放大电路。
功率放大电路的工作原理主要包括输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面。
首先,输入信号放大是功率放大电路的基本功能之一。
当输入信号进入功率放大电路时,经过放大器的放大作用,输入信号的幅值会得到增大,从而实现对输入信号的放大处理。
而放大器的放大倍数则取决于放大器本身的增益特性,通常通过调节放大器的电路参数来实现不同的放大倍数。
其次,功率放大是功率放大电路的核心功能之一。
在输入信号经过放大器放大后,功率放大电路会将输入信号的功率放大到更大的输出功率。
这通常通过功率放大器来实现,功率放大器能够将输入信号的电压和电流进行放大,从而实现对输入信号功率的放大。
在功率放大的过程中,需要注意功率放大器的工作状态和输出功率的稳定性,以确保输出信号的质量和稳定性。
最后,输出负载驱动是功率放大电路的另一个重要功能。
在输出信号经过功率放大后,需要通过输出负载来驱动相应的负载,实现对负载的驱动和控制。
输出负载通常是电阻、电容、电感等元件,通过合理设计输出负载电路,可以实现对负载的匹配和驱动,从而实现对输出信号的有效控制和传输。
总的来说,功率放大电路的工作原理是通过输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面的功能实现对输入信号的处理和输出功率的放大。
在实际应用中,需要根据具体的需求和电路设计要求来选择合适的功率放大电路,并合理设计电路参数和工作状态,以实现对输入信号的有效放大和输出功率的稳定控制。
希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解和应用功率放大电路,为相关领域的电子设备设计和应用提供参考和帮助。
功率放大电路
Q O
uCE
Ucem
8.1功放 一般问题
8.1
功率放大电路的一般问题
(3)甲乙类工作 状态。它是介于甲 类和乙类之间的工 作状态, 即发射结 处于正向运用的时 间超过半个周期, 但小于一个周期, 即导通角θ 大于 180°小于360°, 甲乙类工作状态又 称为AB类工作状态。
8.2 乙类功放
提高效率
3.
减小失真
管子的保护
提高效率的途径 降低静态功耗,即减小静态电流。
4.2 8.1功放 MOSFET 一般问题
8.1
功率放大电路的一般问题
3.
功率放大器的分类
功率放大器根据功放管导通时间的长短(或集电极电流流通 时间的长短或导通角的大小), 分为以下3种工作状态: (1)甲类工作状 态。甲类工作状态 下,在整个周期内 晶体管的发射结都 处于正向运用, 集 电极电流始终是流 通的, 即导通角θ 等于360°, 甲类 工作状态又称为A 类工作状态。
+UCC
Rc V1 Rb R1 VD1 VD2 V2 ui V5 -UEE V4 V3
准互补对称电路
8.3 甲乙类 功放
8.3.2
静态偏置
甲乙类单电源互补对称电路
1.
调整R1、R2 阻值的大小,可使
1 VK VCC 2
此时电容上电压
1 VC VCC 2
2.
动态工作情况
K点电位受到限制
此电路存在的问题:
8.3 甲乙类 功放
8.3.1
c +
甲乙类双电源互补对称电路
c Ic
c+Βιβλιοθήκη b- Ic b Ib Ie
c
-
b b
Ib Ie e - (a) e -
电工学第八章 基本放大电路
RL RC//RL
返回
(3)电压放大倍数的计算
•
•
Ui I b rbe
•
•
•
UoIcRL IbRL
式中 RL RC//RL 则放大电路的电压放大倍数
•
Au
U0
•
Ui
R' L rbe
输出端开路时(未接RL)
Au
RC rbe
结 论
❖ Au与β、rbe和并联电阻 有关;
❖负载电阻RL越小,放大倍数越小; ❖ 输入电压与输出电压相位相反。
返回
放大电路可分为静态和动态两种情况来分析。
动态:输入端加上输入信号时,放大电路的工作状态。
❖ 此时,电路中电流和电压值是直流和交流分量叠加。 ❖ iB、iC、iE、uBE和uCE,称为动态值(直流分量和交流 分量的叠加) ❖ 对放大电路的动态分析就是采用放大电路的交流通道, 确定电压放大倍数Au,输入电阻ri,输出电阻ro等。 ❖ 动态分析方法:微变等效电路法和图解法 直流通道——只考虑直流信号的分电路。 交流通道——只考虑交流信号的分电路。
步骤: ❖ 用估算法确定IB; ❖ 由输出特性曲线确定IC和UCE。
由 U CE U CC ICR C 得
IC=0时, UCEUCC
UCE=0时,I C
U CC RC
返回
(1)输入输出特性曲线
如下图所示,(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对 应于输入输出特性曲线上的一个点,称为静态工
0.0m 4 A40A
IC IB
3.750.04
1.5mA
U CE U CC ICR C
1 2 1.5 1 0 34 130
6V
返回
功率放大电路工作原理
功率放大电路工作原理功率放大电路是指能够将输入信号的功率放大的电路。
在现代电子设备中,功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理,帮助读者更好地理解其工作原理。
首先,功率放大电路的基本结构包括输入端、输出端和放大器。
输入端接收输入信号,经过放大器放大后,输出到输出端。
放大器是功率放大电路的核心部件,它能够将输入信号的功率放大到一定的水平,以满足实际应用的需求。
在功率放大电路中,放大器通常采用晶体管、场效应管等器件。
这些器件能够根据输入信号的变化,控制电流或电压的变化,从而实现对输入信号的放大。
在放大器中,通常还会加入负载电阻、耦合电容等元件,以提高放大器的稳定性和线性度。
功率放大电路的工作原理可以通过以下步骤来解释,首先,输入信号经过输入端进入放大器,放大器根据输入信号的变化,控制输出端的电流或电压变化;其次,输出端的信号经过负载电阻等元件,最终输出到外部电路。
在这个过程中,放大器起到了将输入信号功率放大的作用。
在实际应用中,功率放大电路通常需要满足一定的性能要求,比如输出功率、频率响应、失真度等。
为了实现这些性能要求,设计功率放大电路需要考虑放大器的工作点、负载匹配、反馈电路等因素。
通过合理的设计,可以使功率放大电路达到较好的性能指标。
除了单级功率放大电路外,还有级联放大、并联放大等多种功率放大电路结构。
这些结构能够根据实际应用的需求,灵活地组合使用,以满足不同的功率放大要求。
总的来说,功率放大电路是现代电子设备中不可或缺的部分,它能够将输入信号的功率放大到一定水平,满足实际应用的需求。
通过合理的设计和优化,可以使功率放大电路达到较好的性能指标,为各种电子设备的正常工作提供保障。
综上所述,功率放大电路的工作原理是基于放大器对输入信号功率的放大,通过合理的设计和优化,能够实现对输入信号的有效放大,满足实际应用的需求。
希望本文能够帮助读者更好地理解功率放大电路的工作原理,为相关领域的研究和应用提供参考。
第八章 功率放大电路
+Vcc
T1
iL RL T2
uo
t
vo t 失真
-Vcc
输入信号 vi在过零前后,输出 信号出现的失真。
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路
乙类双电源互补对称功率放大电路存在的问题
vi很小时,在正、负半周交替过 零处会出现非线性失真,这 个失真称为交越失真。
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
2
P o Vo I
Vom (VCC VCES ) 2 最大不失真功率为: Pomax 2R L 2R L 2 理想最大输出功率为: oM VCC (Vom VCC 略VCES ) P 2R L
2.三极管的管耗PT
1 π PT1 = 0 vCE iCd( t ) 2π
+Vcc T1
偏置电压/V 0.60
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。
谐波失真度
THD /% 1.22 0.244
ICQ/mA
0.048 0.33
+
Vi -
RL
+ vo -
0.65
0.70
0.75
2.20
13.3
0.0068
0.0028
T2
-Vcc
VCE4=VBE4(R1+R2)/R2
当Vom = VCC 时,η
max=π
2
/4 =78.5%。
8.3.3 功率BJT的选择
1.最大管耗和最大输出功率的关系
1 VCCVom Vom PT 1 ( ) RL 4
2
问:Vom=? PT1最大, PT1max=?
用PT1对Vom求导得出: PT1max发生在Vom=2VCC/=0. 64VCC处 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得:
功率放大电路的主要功能
功率放大电路的主要功能功率放大电路的主要功能是将输入信号的功率放大到更高的水平。
它在各种电子设备和通信系统中被广泛应用,如音频放大器、无线电发射机、激光器等。
本文将从功率放大电路的原理、分类、工作原理以及应用等方面逐步讨论其主要功能。
首先,我们来了解功率放大电路的原理。
功率放大电路通常由一系列的电子元件组成,包括放大器、电源、输入/输出接口等。
其中,放大器是功率放大电路的核心部分,它的主要功能是将输入信号的功率放大到所需的水平。
放大器可以通过增加电流或电压的幅度来实现功率放大,其中电流放大器应用更为广泛。
放大器通常由晶体管、集成电路等元件构成,不同的放大器有不同的特性和应用范围。
接下来,我们来讨论功率放大电路的分类。
根据输出信号的特性,功率放大电路可以分为线性放大器和非线性功率放大器。
线性放大器能够保持信号的波形和频谱,输出信号与输入信号之间存在线性关系;而非线性功率放大器则会改变信号的波形和频谱,输出信号与输入信号之间存在非线性关系。
根据功率放大的方式,又可将功率放大电路分为A类、B类、AB 类、C类等不同类别。
每种类别功率放大电路在功率效率、失真程度和应用领域等方面有不同的特点。
然后,我们来了解功率放大电路的工作原理。
功率放大电路通过将输入信号的幅度放大,以实现输出信号的功率放大。
放大器的工作原理可以通过放大器的输入/输出特性曲线来解释。
当输入信号的幅度小于放大器的线性范围时,放大器将根据输入信号的波形和特性来放大信号;当输入信号的幅度大于放大器的线性范围时,放大器将产生失真,输出信号的波形将变得非线性。
因此,在设计功率放大电路时,需要权衡输出功率、失真程度和功率效率等因素。
最后,我们来探讨功率放大电路的应用。
功率放大电路在各种电子设备和通信系统中都有广泛的应用。
例如,音频放大器可以将低功率音频信号放大到足够的功率,以驱动扬声器产生较大的声音;无线电发射机可以将调制后的信号放大到适当的功率,以在空中传输音频或视频信号;激光器利用功率放大电路将输入信号放大到足够的功率,以产生高能量的激光束。
功率放大电路
单边失真的正弦波
不失真的正弦波
半 波
§6-3 乙类推挽功率放大电路
教学目标: 1、了解乙类推挽功率放大电路组成
2、理解并掌握乙类推挽功率放大电路工作原理
3、理解电路存在的问题及解决办法
一、电路构成
T1 、T2 :输入、输出变压器 V1 、V2 :功放管
二、工作原理
1、无信号输入时: V1、V2截止,处于乙类状态。
3、 OCL功率放大电路存在的问题及解决办法。
教学目标:
1、掌握OCL电路组成 2、理解并掌握OCL电路工作原理
3、OCL电路存在的问题及解决的办法
(二)OCL电路
中点电压为UA=0 1、无信号输入时:
V1、V2处于乙类状态 2、有信号输入时:
(1)ui 正半周: 瞬时极性基极为正,发射极为负
V1导通—— 形成ic1(逆时针) —— RL左正右负
3、总结:iC1与iC2流经RL方向相反,RL可获得较
完整的正弦波。
三、改进电路 (一)电路构成
(二)工作原理
1、无信号输入时:V1、V2截止,处于乙类状态。 2、有信号输入时:
(1)ui 正半周:瞬时极性上正下负
1 —— Uc EC C 充电: V1导通 —— 形成ic1(逆时针) 2
ห้องสมุดไป่ตู้
V2截止 RL上正下负
1 2
电路缺点:效率低 3、管耗PC : PC=PE-Po 最大耗散功率PCM: PCM=PE=ECICQ=2Pom
小
1、变压器的作用
2、计算变压比
结
3、甲类功率放大电路特点及缺点
作
业
1、甲类功放电路中RL=4Ω,RL’=100Ω,ηT=80%,
功率放大电路
51- 11
第8章 功率放大电路 8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路 8.3.2 分析计算
ic的变化范围:±Icm ,vCE的变化范围: ± (VCC-VCES)
若忽略管子的饱和压降VCES,则Vcem=IcmRL≈VCC
51- 12
第8章 功率放大电路
8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路
例.如图,已知VCC=12V,RL=16Ω,vi为正弦波,(1) 在BJT的饱和
压降可以忽略不计的情况下,负载上可能得到的最大输出功率Pom,
(2)每只管子允许的管耗PCM至少应为多少?(3)每个管子的耐压应
为多大?
解.(1) 因. Vom =. VCC
+VCC
T1
Po
1 Vo2m 2 RL
51- 19
第8章 功率放大电路
8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.3.2 分析计算
例.如图,设BJT的β=100,VBE=0.7V,VCES=0.5V,ICEO=0,电容 C对交流视为短路。输入信号vi为正弦波。(1) 计算电路可能达到 的最大不失真输出功率Pom;(2)此时Rb应调节到什么数值?(3)此 时电路的效率η=?试与工作在乙类的互补对称电路比较。
(3) 甲乙类: 输入正弦iC信号在一个周期内功放管导通半i个b 多
周期,静态工作点设置在放大区但靠近截止区,导
通角为π~2 π 。效率高,可以消除交越失真。
动画
51- 6
第8章 功率放大电路 8.2 射极输出器—甲类功率放大电路实例
射极输出器 的特点: 1.电压放大倍数接近1但永远小于1; 2.输入电阻高,适合做多级放大电路的输入级; 3.输出电阻低,带负载能力强,
Chp8-功率放大电路-电路与模拟电子技术基础教程-龙胜春-清华大学出版社
8 功率放大电路(8.1 功率放大器的特点及分类)
互补对称B类功率放大器存在的问题
+VCC
ui在0.7V之间时,两个三极管都不导通,负载电流为0
T1 iE1
在正、负半周交替过零处
+ ui
iE2
iL+
T2 RL uo
会出现一种非线性失真, 称为交越失真。
—
iC2
—
-VCC
学习内容
CONTENTS
1
直流电路分析的各种方法
电
2
交流电路相量分析法
路
3
半导体器件工作原理
模
拟
4
分立元件放大电路
电
5
集成运算放大器
子 技
6
直流电源
术
8 功率放大电路
8.1 功率放大器的特点及分类
功率放大器简称功放,其作用是作为放大电路的输出级,以驱动 执行机构,如扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。
例如:扩音系统
信
电
功
号
压
率
采
放
放
集
大
大
执行 机构
别
睡
啦
8 功率放大电路(8.1 功率放大器的特点及分类)
(1) 功率放大器的特点
输出功率大
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, 是大信号工作状态,应采用图解法。
非线性失真要尽可能小 最后一级放大电路处于大电流大电压状态,失真不可避免。
iC2
—
-VCC
8 功率放大电路(8.1 功率放大器的特点及分类)
互补对称B类功率放大器工作原理
功率放大电路
ic1 V1 V4 V2 RL iL ic1 uo
U BE4 U CE4 ≈ ( R1 + R2 ) R2
UCE4用以供给V1 、V2两管的偏置电 压。由于UBE4基本为一固定值(硅管 约为0.6~0.7V、锗管约为0.2~0.3V)
, 只要适当调节R1、R2的比值,就可改变V1、V2的基极偏 压UCE4值。这种电路称为UBE扩展电路。
U omm = U cem = U CC - U ces ≈ U CC
2 2 U omm (U CC - Uces )2 1 U CC Pom = = ≈ 2RL 2RL 2 RL
只有充分激励,才能输出最大不失真功率。
2.直流电源的供给功率PDC计算
每个电源中的电流为半个正弦波, 其平均值为:
iC1
ic2
RL
–UCC 注意:V1、V2每个晶体 管只在半个周期内工作
输入输入波形图 ui 死区电压 uo ´ uo uo V1 +UCC
ui
V2
iL RL
-UCC
uo
交越失真
(二)功率及效率的计算
1. 输出功率Po和最大不失真输出功率Pom
P o = Uo I o = Uom Icm 2 1 U 2om 1 2 = Uom Icm = = I cmRL 2RL 2 2 2
由于上面的计算是在理想情况下进行的,所以实际选 择管子时,还需留有充分的余量。
例题1:已知乙类互补对称功放电路如图所示,已知 UCC=24V,RL=8Ω,试估算该放大电路最大输出功率Pom及此 时电源供给的功率PDCm和管耗PC1,并说明该功放电路对功放 管的要求。 +UCC 2 2 UCC 24 = = 36W 解: P om = 2RL 2 ×8
功率放大电路工作原理
功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路,它可以将输入的信号放大到足够大的功率,以驱动输出负载。
在很多电子设备中,功率放大电路都扮演着非常重要的角色,比如音响设备、电视机、无线电设备等。
那么,功率放大电路是如何工作的呢?本文将从几个方面来介绍功率放大电路的工作原理。
首先,功率放大电路的基本结构是由输入端、放大器和输出端组成。
输入端接收来自信号源的微弱信号,放大器对这个信号进行放大处理,输出端将放大后的信号传送到负载上。
放大器是功率放大电路中最核心的部分,它的工作原理是利用电子元件的特性,将输入信号放大到所需的功率大小。
其次,功率放大电路的工作原理与放大器的工作原理有密切的关系。
放大器通常是由晶体管、场效应管、集成电路等元件构成的,它们通过控制输入信号的电压、电流来实现对信号的放大。
在功率放大电路中,放大器的工作原理是通过控制输入信号的幅值和频率,从而实现对信号功率的放大。
另外,功率放大电路的工作原理还与负载的特性有关。
负载是功率放大电路中的最终输出部分,它可以是喇叭、电动机、灯泡等。
在功率放大电路中,负载的特性会影响到放大器对信号的输出功率大小和稳定性。
因此,在设计功率放大电路时,需要充分考虑负载的特性,以保证输出信号的质量和稳定性。
最后,功率放大电路的工作原理还涉及到电路中的反馈机制。
反馈机制是指将部分输出信号反馈到输入端,以调节放大器的工作状态。
在功率放大电路中,反馈机制可以通过正反馈和负反馈来实现,它们可以影响到放大器的增益、频率响应和失真程度。
因此,在设计功率放大电路时,需要合理选择反馈方式,以达到最佳的放大效果。
综上所述,功率放大电路的工作原理涉及到输入端、放大器、输出端、负载和反馈机制等多个方面。
只有充分理解这些方面的工作原理,才能设计出高性能、稳定可靠的功率放大电路。
希望本文的介绍对读者有所帮助,谢谢!。
功率放大器电路图及其原理
一、O PA300放大电路OPA300放大电路功能说明:通过设定电阻R4=3R3 来设定该放大器的放大倍数为四倍,即Vout=(1+Rf / R) Vin ,将VCA810的输出信号放大到能满足检波需要的信号。
二、高栅负压的电子管功放电路图下图中R3既是前级的直流负载电阻。
又是给后级提供栅负压的偏值电阻。
它适用于栅负压较高的功率管制作的功放电路。
电路比较简单。
电路中两个竹子的灯丝接地端。
应接在各自阴极电阻的下端。
同样要求电源变压器有两个灯丝绕组,功率级与前级的灯丝分别供电。
电路是用6Pl做的实验,虽然栅负压较低,但工作很正常,说明电路是成功的。
同样要注意的是:一定要在插上前级管子后再开电源,否则不能加电。
三、推挽式功率放大级的正偏压电路此电路用EL34管。
在两只功放管阴极电路中串入一只50Ω左右的线绕电位器或半可变线绕电阻,中点接地即可。
调整电位器W使两管的阴极电压平衡、对称,再放音就会有出色的表现。
正偏压的方式也可以用在ABI类自给偏压的推挽式功率放大级中。
四、AD8656双运放芯片组成的接收放大电路使用AD8656双运放芯片组成接收放大电路。
该运放适合+2.7~+5.5 V电源电压供电,是具有低噪声性能的精密双运算放大器。
AD8656型CMOS放大器在满共模电压(VCM)范围内提供250 mV精密失调电压最大值,且在10 kHz处提供低电压噪声谱密度和0.008%的低真,无需外部三极管增益级或多个并行的放大器以减小系统噪声。
通过干电池提供3V单电源供电,接收放大电路如图2所示。
放大电路由AD8656进行两级放大,抵消线圈所感应到的信号电压幅值因距离的增加而产生的衰减,放大所接收到的微弱信号,增加无线传输距离。
系统接收电路经D8656放大后的输出电压输至单片机进行A/D转换,对数据进行编解码,而未采用检波解调电路,可有效简化电路结构。
五、高频信号放大电路的性能比较分析一、高频管(UHF)9018fTl00(MHz)的信号放大电路电视高频头输出的第一中频信号和音频信号通过高频管9018放大后也确有显效。
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(3) 效率
(VCC VCES ) 2 VCC 2 RL 2 RL
2
Po Po Po = = = PV Po PT Po 2 PT1
管耗PT
1 PT1 = 2π
单个管子在半个周期内的管耗
1 v (VCC vo ) o d( t ) 0 2π RL
π
• 性能指标计算:输出功率、效率 • 功率管的选择 :PCM、ICM、V(BR)CEO • 双电源与单电源
(2) 对称:
NPN、PNP特性相同(对管) 正、负电源相等 也称为OCL功率放大电路
二、 分析计算
(1) 图解分析(求Vom)
Vommax = VCC VCES VCC
(2) 输出功率
Po = Vo I o Vom 2 V om 2 RL 2 RL Vom
2
最大不失真输出功率
T3 Re3 偏置电路 D1 D2
恒流源 负载 Re5
C4 RC8 Re10
负载
-24V
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 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)
#偏置电压不易调整
VCE
R1 R2 VBE R2
VBE可认为是定值
R1、R2不变时,VCE也
是定值,可看作是一个直流 电源
利用VBE扩大电路进行偏置 的互补对称电路
二、甲乙类单电源互补对称电路
1. 静态偏置
调整R1、R2阻值 的大小,可使
1 VK VCC 2
此时电容上电压
1 VC VCC 2
2. 动态工作情况
此电路存在的问题: K点电位受到限制
实用互补功放电路
Rc1
反馈级 R1
T2 Rf
共射放大级 Re4 T4 C2 VBE 倍增 电路 C3
准互补功放级 T7 T9 Re7 Re9
+24V
vi
T1
R2
T6 R3
T8 T10 T5
Rb1
Rb2
C1
保险管 BX C5 R4 RL
差动放大级
5
如何提高输出功率
Vom I om Po = Vo I o 2 2
ICM、PCM、V(BR)CEO 安全区域限制
要求最佳负载
Vom、Iom Po
Po = PV PT
电源功率PV一定时: PT Po (即提高效率) Q下移 PT 效率 但非线性失真严重 Vom、Iom Po
I cm
t
vCE
Vcem 为使输出信号动态范围尽量大,Q点选择在负载线中点, 可得交流输出功率 若忽略管子的饱和压降
1 1 Po max I cQ ic min VCC VCES I CQVCC 2 2 1 Po max 2 I CQVCC max 50% I CQVCC PV
8 功率放大电路
功率放大电路的一般问题 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 甲乙类双电源互补对称电路 甲乙类单电源互补对称电路
*集成功率放大器
一、功率放大器简介
1、定义
8.1 功率放大电路的一般问题
用于向负载提供功率的放大电路叫做功率放大器
2、性能要求 (1)输出功率尽可能大
iC
iC
Q
ic min
I CQ
ic min
Vcem I cm Rc
1 电源提供的功率 PV 2
集电结上消耗的功率
I cm
t
vCE
2
0
iCVCC dt I CQVCC
Vcem
1 PT 2
2
0
1 iC vCE dt I CQVCEQ I cmVcem 2
RC上消耗的功率
Q
乙类 在输入信号的半个周 期内,功率管上有电流流过。 导通角等于180° 甲乙类 在输入信号小于一
个周期,大于半个周期时间 内管子上有电流流过。导通 角大于180°
t
iC iC
vCE
t
iC iC
Q
vCE
丙类 导通角小于180°
Q
t
vCE
8.2 甲类功率放大器的分析
iC ICQ I cm sin t vCE VCEQ vce VCEQ I cm Rc sin t
π
0
(VCC Vom sint )
Vom sint d( t ) RL
2
1 2π
π
0
VCCVom Vom 1 VCCVom Vom 2 ( sint sin t ) d( t ) ( ) RL RL RL 4
2
2
2 VCCVom Vom ( ) PT = PT1 PT2 RL 4
集电极最大电流 < ICM 最大管压降 < V(BR)CEO
乙类互补对称电路存在的问题
vi
死区 电压
vo ´ vo
交越 失真
vo
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路
消除交越失真的OCL电路
一、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
集成功放 LM384 外部电路典型接法:
输入信号 vi
Vcc
14
电源滤波电容 输出耦合大电容
500
8 1
6 2
+
调节音量
5
2.7
0.1
8
外接旁路电容
低通滤波,去除高频噪声
小结 基本要求
– 了解功放电路提高输出功率和效率的途径 – 了解交越失真的产生原因及微导通设置 – 掌握乙类、甲乙类互补对称功放电路的工 作原理 – 掌握功放电路的分析计算方法
8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路
一、电路组成及工作原理 (1) 互补:
vi = 0 vBE1 = vBE2 = 0 T1 ,T2截止 iO = 0, vO = 0 vi > 0 vBE1 = vBE2 > 0 T1导通 ,T2截止 iO = iE1, vO > 0 vi < 0 vBE1 = vBE2 < 0 T1截止 ,T2导通 iO = iE2, vO < 0
(2)具有足够高的功率转换效率 (3)非线性失真小 (4)大功率管的散热问题 (5)电路的安全工作问题 安全、高效、 不失真地输出 所需信号功率
3、功率放大器的种类
按照功率放大器在输入信号整个周期内流过管子电流的 时间不同可以分为: i i
C C
甲类 在输入信号的整个周期
内,功率管上都有电流流过。
电源功率
2VCCVom PV = Po PT RL
PVmax
效率
2 VCC RL
2
Po Vom = PV 4 VCC
max
4
78.5 %
三、 功率BJT的选择(安全问题)
要考虑3个极限参数:PCM、ICM、V(BR)CEO 最大管耗 < PCM 因为
1 VCCVom Vom PT1 ( ) RL π 4
2
dP 1 VCC 2Vom 令: T1 ( )0 dVom RL π 4 2 Vom VCC ≈0.6VCC 时具有最大管耗 当 π 2
PT1max
2 1 VCC 2 VCC 2 2 ≈0.2Pom π RL π 2 RL
1 PO 2
2
0
1 iC RC dt I RC I cmVcem 2
2 2 CQ
PV PO PT
iC
iC
Q
ic min
1 集电结上消耗 PT I CQVCEQ I cmVcem 的功率 2
I CQ
ic min
输出功率 PO I
2 CQ
1 RC I cmVcem 2