模电 课件 08-功率放大电路

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第八章功率放大电路(电气)PPT课件

第八章功率放大电路(电气)PPT课件
1
第8章 功率放大器
8.1 引言 8.2 功率放大器的特点和分类 8.3甲类功率 8.4乙类双电源互补对称功率放大器 8.5甲乙类双电源功率放大器 8.6甲乙类单电源功率放大器 8.7桥式功率放大器 8.8集成功率放大器
2020/10/13
2
8.1 引言
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的 的放大电路。它一般直接驱动负载,带负载 能力要强。
损耗在功率放大管上的功率叫做功放管的损耗,用Pc表示。Байду номын сангаас
(4) 效率要高
Po 10% 0
PD
Po:提供给负载的交流功率 PD:直流电源提供的功率
2020/10/13
6
4、功放管的保护与散热问题 因为低频功率放大电路,转换效率η≤78%,所以相当大
的功率消耗在管子集电结上,使管子温度升高,当结温超
过允许值(硅管约200℃,锗管为100℃)功放管被损坏,
所以必须给功放管加散热片。 如加
200mm×200mm×3mm的散热片后Pom可由2W提到10W。
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7
功率放大电路的工作状态与效率的关系
1、提高η对功放电路非常重要,如何提高η呢?
在小信号放大电路中,在保证输出信号不失 真情况下,静Q应尽量选低,降低静态功耗,η自然 就提高。所以η和静Q有密切的关系
2020/10/13
8
2、功放管工作的三种状态 (1)甲类:静态工作点处负载线 中间.如图(a)所示 A、三极管导通角为360°,不 管有无交流输入信号ui, PE=ICUCC。 B、当ui=0时,PE全部消耗在管 子和电阻上。 当ui≠0时, PE一 部分转换为PO,另一部分消耗在 功放管上,理想情况下n≤50%。 C、甲类工作状态非线性失真小, 但η低。 2020/10/13

(模电)功率放大电路课件

(模电)功率放大电路课件


VCC 2
(Uomax )2
Pomax
2 RL
VC2C 8RL
RW ui
max 78.5%
R6
R8 R1
R2 T4 R5
+ VCC
T1
T3
C UP
uO
T2 RL
5.4集成功率放大器LM386及其应用
• 1.LM386简介
• LM386是一种低电压通用型低频OTL集成功放。 该电路功耗低、允许的电源电压范围宽、通频 带宽、外接元件少, 广泛用于收录音机、对讲 机、电视伴音等系统中。输入端以地位参考, 同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在 6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得 LM386特别适用于电池供电的场合。
功率放大电路
5.1 概 述 5.2 乙类互补对称功率放大电路 5.3 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
5.4 集成功率放大器 LM386及其应用
5.1 概述
什么是功率放大器?能输出较大功率的放大器称为功率放
大器。在电子系统中,模拟信号被放大后,往往要去推动一 个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏 转等。由于功放属于大信号放大电路,故电路的动态分析方 法应采用图解法,而不再采用微变等效电路法。
• 2.LM386引脚图
• LM386的管脚排列如图所示, 为双列直插塑料封 装。 LM386有8个引脚,2、3脚分别为反相、同 相输入端; 4脚接地; 5脚为输出端; 6脚为电源端; 7脚为旁路端, 可外接旁路电容以抑制纹波; 1、8 脚为电压增益设定端。如果1、8两端之间接入不 同阻值的电阻和电容,即可得到20-200之间的电 压增益。

《功率放大电路 》课件

《功率放大电路 》课件
《功率放大电路》 PPT课件
xx年xx月xx日
• 功率放大电路概述 • 功率放大电路的工作原理 • 功率放大电路的设计与实现 • 功率放大电路的常见问题与解决
方案 • 功率放大电路的发展趋势与展望
目录
01
功率放大电路概述
定义与特点
总结词:基本概念
详细描述:功率放大电路是一种电子电路,其主要功能是将微弱的输入信号放大 至足够大的功率,以满足各种应用需求。其主要特点包括高输出功率、高效率、 良好的线性度和稳定性等。
功率放大电路的效率问题
01
功率放大电路的效率直接影响到能源利用率和设备发热情况。
02
功率放大电路的效率是指在输出功率中有效功率所占的比例。
如果效率不高,会导致能源利用率低,设备发热严重。
解决方案: 采用高效功率放大器件和拓扑结构减小能量损耗。
05
电流连续工作模式,晶体管在整个信号周期内均 处于导通状态,适用于低频信号放大。
乙类功率放大电路
采用两个晶体管分别放大正负半周期信号,以实 现功率放大,适用于高频信号放大。
3
甲乙类功率放大电路
结合甲类和乙类放大电路的特点,晶体管在信号 正负半周期内导通,适用于一般信号放大。
功率放大电路的效率分析
01
失真
由于非线性效应引起的输出信 号畸变程度。
带宽
表示功率放大电路能够正常工 作的频率范围。
03
功率放大电路的设计与实 现
功率放大电路的设计原则
效率优先
设计时应优先考虑效率,确保电路在放大信 号的同时,尽可能减少能量损失。
线性度
在放大过程中,应保持信号的线性关系,避 免失真。
稳定性
为避免自激振荡,电路设计应确保功率放大 电路的稳定性。

功率放大电路教学课件

功率放大电路教学课件

此时的效率为多少?
3、乙类功放的失真及电路改进
R1 T1
··
Vi R2
T2
+EC
RL
四、无输出变压器的功率放大器
1、互补对称式OTL电路
B
+
Vi

+EC T1 A+
T2 RL
电路工作之前,调节电路参数使 VA = VB = 1/2 EC
可变电阻
典型的实用电路
VBE扩大电路
+EC R3
T1
R1
+ +
准互补对称式OTL电路 复合管的结构形式
c
b
T1
T2
e
c
T2
b
T1
e
c b
e
c b
e
c
T2
b
T1
e
c
b T1
T2
e
β≈β1β2
c b
e
c b
e
rbe ≈rbe1+ β1rbe2
准互补对称式OTL电路
+ 放大器
Vi

+EC
T1
T2
+
+
T3
T4 RL Vo

# OTL电路的指标计算和乙类推挽功放完全 一样,只须将变压器耦合中的EC换成1/2EC。
效率η→ηmax 负载上的信号功率与电源提供的直流功率之比。
额定功率下的失真度
提高输出功率和减小失真是一对矛盾。在音频和视频设 备中,对失真度要求较高;在继电器的推动电路中,只要求输 出较大的功率。
3、功放的特点(与电压放大器相比)
工作原理相同 功能不同

模电 第8章 功率放大电路

模电 第8章    功率放大电路
iC/mA
功率三角形
Q` Q
60uA 40uA
60uA
Iom
ICQ t
Q
40uA 20uA
Q`` 20uA
Vo
m
vCE/V vCE/V
t
vCE/V
但是非线性失真会变严重 Vom
t
VCEQ
6
+VCC
(3) 如何提高输出功率(a)
Vom、Iom Po
+
2 CC
Rb
c b e RL T
Vom I om 1 Po = Vo I o Vom I om 2 2 2 1 VCC VCC , I Vommax ommax 2 RL 2
Rs
Ii + Vi –
+ Vi1 Ri1 –
Ro1
Ro2
Ro3
Io
+ –
+ Vs –
+ 放大电路 –
+ +
Ri2
AVO1Vi1 Vo1 Vi2
+ 放大电路 –
+ +
Ri3
AVO2Vi2 Vo2 Vi3
+ 放大电路 –
+ Vo –
RL
AVO3Vi3 Vo3




输入级—Ri 共集、共射
Ri 2个信号 相减
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象 几个特殊问题(主要研究对象)
Vom I om (3) 如何提高输出功率(a) Po = Vo I o 2 2
Vom、Iom Po
(3) 如何提高输出功率(b) Po = PV PT PT Po (即提高效率) 减小直流功率消耗减小PT

《功率放大电路》PPT课件

《功率放大电路》PPT课件
V1 基极电位进一步提高,进 入良好的导通状态;
负半周,VB下降,V1截止,V2 基极电位进一步降低,进入
良好的导通状态。从而克服
死区电压的影响,去掉交越
失真。
+UCC
R1 V1
V1
B
UL
ui V2
iL
R2
V2 RL
-UCC
两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为
“甲乙类放大” 。
HOME
甲乙类放大的波形关系:
b ib V1
V2
ic1 1ib ,
ib2

e
ie1
(1
1)ib ,
ic2 2ib2 ,
e
ic ic1 ic2 1 2 (1 1) ib
HOME
方式二:
e
e
b ib V1 V2
ic c
ib b
c ic
复合管构成方式很多。不论哪种等效方式,等效 后晶体管的性能确定均如下:
Po 18.1 55.7%
PU 32.5
HOME
(2) 在最大输出功率时,最大输出电压为24V。
Pom

1

U
2 CC
2 RL
1 24 36W 28
PUm

2

U
2 CC
RL
2 242
8
45.8W
PV = PU – Po= 45.8 - 36 = 9.8W (此时两管的功耗并
电压,又要输出大电流。 2。两者都放大信号,但前者要输出大电流,所以 对器件要求高,即耐压高,电流大,包括对三极 管,电阻,电容等。 2。后者对电源转换效率要求不高,因为输出功率 较小,所以电源本身功耗不大,一般可以不考虑 功率损耗。而前者对电源要求高,电路设计中要 提高能量转换效率。

模拟电子技术基础课件——功率放大电路

模拟电子技术基础课件——功率放大电路

RL
Pom VCC UCES
PV 4 VCC
若忽略UCES:
PV 2 VCC 2
RL
78.5%
4
四、 OCL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
uCE max 2VCC UCES
UCE max 2VCC
二、集电极最大电流
I C max
I E max
VCC UCES RL
78.5%
4
两种互补功率放大电路性能指标的比较:
OCL电路
Pom
U
2 om
(VCC
UCES )2
RL
2RL
OTL电路
Pom
U
2 om
(1 VCC 2
UCES )2
RL
2RL
Pom
U
2 om
V2 CC
RL 2RL
Pom
U
2 om
V2 CC
RL 8RL
78.5%
4
78.5%
4
略大于T1管和T2管 开启电压之和。两 只管子均处于微导 通状态。
通过调节R2使UE为 VCC/2,即电容电压 为VCC/2 。
ic1 ic2 iL 0
二、工作原理
动态: D1、D2的动态电阻很小, R2的阻值也较小。
uB1 uB2 ui
ui处在正半波:
ui 0
uBE1
uBE2
iC1 iE1 iC2 iE2
动态: D1、D2的动态电阻很小, R2的阻值也较小。
uB1 uB2 ui
ui处在正半波:
ui 0
uBE1
uBE2
iC1 iE1 iC2 iE2
iL iE1
uO ui

模拟电子技术基础课件第八章功率放大电路

模拟电子技术基础课件第八章功率放大电路

• 10、一个人的梦想也许不值钱,但一个人的努力很值 钱。11/21/2020 3:46:06 AM03:46:062020/11/21
• 11、在真实的生命里,每桩伟业都由信心开始,并由 信心跨出第一步。11/21/2020 3:46 AM11/21/2020 3:46
AM20.11.2120.11.21
每天只看目标,别老想障碍

3、
。20.1 1.2103: 46:060 3:46Nov -2021-Nov-20
宁愿辛苦一阵子,不要辛苦一辈子

4、
。03:4 6:0603: 46:060 3:46Sat urday, November 21, 2020
• •
积极向上的心态,是成功者的最基本要素 5、
8.3.2 分析计算
3. 电源供给的功率PV
PV = Po PT
2VCCVom πRL

Vom
VCC
时,
PVm
2 π
VCC2 RL
4. 效率
= Po π Vom
PV 4 VCC

Vom VCC 时,
π 78.5 %
4
8.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
当 VCC VEE 15V IBiAS 1.85A RL 8 vI VBiAS vi VBIAS=0.6V
放大器的效率 η Pom (PVC PVE ) 100% 24.7% 效率低 end
8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
8.3.1 电路组成 8.3.2 分析计算 8.3.3 功率BJT的选择
根据正弦信号整个周期内 三极管的导通情况划分 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°

模拟电路课件讲义 8_功率放大电路PPT共28页

模拟电路课件讲义 8_功率放大电路PPT共28页

31、只有永远躺在泥坑里的人,才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克

模拟电路课件讲义 8_功率放大电路
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
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+ ui N1
N2
-
N2
T1 ic1 T2 ic2
ic1
+
uo
RL
uo -
O
T/2
ic 2
Tt
O
T/2 T
t
O
t
变压器耦合乙类推挽功率放大电路
优点:可以实现阻抗变换。
缺点:体积庞大、笨重、消耗有色金属,且效率较低
(变压器损耗),低频和高频特性都差。
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5
• 无输出电容(OCL)乙类互补对称功率放大电路
此时,PT
(m ax)

VC2C
2 RL
2
2
Pom
0.2Pom
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uCE1
iC2
t
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3
U o(max)

VCC
U CES 2
Pom

U2 o (m a x) RL

VCC UCES 2RL
2
若忽略基极回路电流,则电源提供的电流为:
iC

VCC
U CES RL
sin t
PV
VCC iC ( AV )
VCC
由于电容C 的容量足够大,若
初始电压为0,则基极电压通过
ui
+Vcc/2
T1管发射结向电容C充电,直至
T2
+
RL
uo -
近似为Vcc/2为止。 输入信号正半周电源Vcc向T1
管供电;输入信号负半周,电
OTL功率放大电路
容C上存储的电压Vcc/2向T2管供 电。
优点:单电源供电。
缺点:低频特性差。
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一般直接驱动负载,带载能力要强。
• 要解决的问题 (1)提高转换效率:在电源电压确定的情况下,输
出尽可能大的输出功率; (2)减小失真:工作于大信号状态容易产生非线性失
真。 (3)功放管的保护:管子工作在接近极限状态。
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2
• 主要技术指标
(1)最大输出功率Pom :在电路参数确定的情况下负载 可能获得的最大交流功率。
大倍数;功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和
转换效率。
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3
思考题:功率放大电路中
电源的功率除了提供给负载 外,其余的消耗在什么地方?
提高功放效率的根本途径 是减小功放管的功耗。
2. 晶体管的工作状态
三极管根据正弦信号整 个周期内的导通情况,可 分为几个工作状态:
采用甲乙类工作状态最 合适,因为甲类效率太低, 丙类失真太大,乙类会产
8.1 功率放大电路概述 8.2 互补功率放大电路
8.3 * 功率放大电路的安 全运行
8.4* 集成功率放大电路
内容简介 本章小结
Home
内容简介
Home
1
1. 功率放大电路的特点
• 特点 功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率
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。
3. OCL电路中晶体管的选择
+Vcc
• 最大管压降: UCE (max) 2VCC
R1
T1
• 集电极最大电流:
ui
IC (max)

I E (max)

VCC
UCES RL
VCC RL
T2
• 集电极最大功耗:
R2
uCE VCC Uom sint ,
+
RL
uo -
-Vcc
iC
1
1. OCL功率放大电路的组成及工作原理
• OCL电路的交越失真
R1
T1
+Vcc 仿真
T1 +Vcc 仿真
A
ui
ie1
ui
ie1
因为在ui T为2 0i时e2 ,R晶L 体u+-管o 已
B
T2 ie2
RL
+
uo -
R2
-Vcc
经角处大于于微180导o,通所状-以V态c晶c,体其管导处通于 改进的OCL功率放大电路
甲类: = 360°max 50% 生交越失真。 乙类: = 180°max 78.5% 思考题:功放中的功放管采
甲乙类:180°< < 360° 用哪种工作状态最合适?
丙类: < 180°
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4
3. 功放的几种基本电路形式
• 变压器耦合乙类推挽功率放大电路
1

VCC UCES sin tdt
0
RL
2 VCC VCC UCES

RL
Pom VCC UCES
PV 4
VCC
若忽略UCES,则:
Pom

VC2C 2RL
PV
2 VC2C
RL
Back
78.5%
4
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4

U om RL
s in t
思考题: 集电极最大功耗是负载获得最大功率时的
管耗吗?是负载功率为0 时的管耗吗?Back Next Hme5 PT

1 T
T 0
uCEiC dt

1
2
0
VCC
U om
sin t Uom
RL
sin tdt

1 RL

VCCU

(2)转换效率 :最大输出功率与电源提供的功率之比,

= Pom / PV
• 分析方法
工作于大信号状态,功放管的非线性不可忽略,宜采用 图解分析法。
思考题: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?
无本质的区别,都是能量的控制与转换。不同之处在于,
各自追求的指标不同:电压放大电路追求不失真的电压放
T1 +Vcc
ui
ie1
T2 ie2
RL
+
uo -
-Vcc
OCL功 率 放 大 电 路
ie1
uo
O T/2 T t
ie2
O
T/2 T
t
O
t
优点:直接耦合,频率
特性好。
缺点:双电源供电。
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5
• 无输出变压器(OTL)乙类互补对称功率放大电路
T1 +Vcc
静 态 时 : 基 极 电 位 为 Vcc/2 ,
om

U
2 om
4


dPT dUom

1 RL

VCC

Uom 2
0功放管的选择原则:
当PT (忽max略) URC1ELS时V, CC Po2mVCC2VRC2CL14, 2VCCBPICCU2MMCEOIPCVT(2(UCmmR2CaaCxLx)E)(mVa0RxC).LC2P2oVmCC
甲乙类O工CL作功状率态放大。电路
思考题: ui可以从A
或B点接入吗?
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2 2. OCiLL电路的输出功率iC1和效率
iC1max
O t -uCE2
iC2max
U om(max) Vcc U CES uo
U o(max)

Vcc
U CES 2
Q VCC-UCES1
VCC-UCES2
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