模电第七章 功率放大器
模拟电子技术第七章 功率放大电路
甲乙类工作状态 设置静态工作点使静态电流Ic略大于零，则输入信号等 于零时电源输出的功率也等于零，信号增大时电源供给 的功率也随之增大。 只能工作于大半个信号周期，信号严重失真。
6、晶体管的散热和保护 功率放大器相当大的功率耗散在晶体管的集电结上，工 作温度较高，覆加散热片可避免温度带来的损害。此外， 还需注意对大电压和大电流的保护。
NPN复 合管
PNP复 合管
R1、D1、D2是复合管的基 极偏置电路；R3、R4用于减 少复合管的穿透电流；R5、 R6用来稳定T3、T5管的静态 工作点。
准互补对称功率放大电路
模拟电子线路
2、单电源甲乙类互补对称电路
负半周T1导通，有电流通
过负载RL，同时向C充电
正半周T2导通，则已充电
的电容C通过负载RL放电。
模拟电子线路
vBE 2
iC1
VBE (th)
O
VBE (th)
iC 2
O
iL iC1 iC 2
O
vBE1
交越失真
t
vi
t
乙类互补对称电路的交越失真
模拟电子线路
2、双电源甲乙类互补对称电路
在乙类互补对称电路的两基极间加上二极管，给T2和T3 提供一定的稍大于Vth的正向偏压，使两管具有适当的静 态电路，离开截止区，从而消除了交越失真。
iC1
vBE 2
VBE (th)
O O
VBE (th)
vBE1
iC 2 甲乙类互补对称放大器的转移特性
模拟电子线路
T3为前置电压 放大电路，作推动级； D1和D2接在T2、T3的 基极回路内，给T2、T3 提供一合适的正偏压， 使两管处于微导通状态； 静态时由于T1T2互补， 电路对称，RL上无电流 通过；当有小信号输入时， 仍能基本上得到线足够大时，Vcem=IcmRL=Vcc-VCE(sat)，如忽
模电课程设计音响放大器(功率放大器)(最全)word资料
沈阳工业大学信息科学与工程学院设计题目：音响放大器专业：小组成员：2021年11月29日第一章方案设计与论证1．基本要求：（1）正弦信号输入电压幅度为5～700mV，等效负载电阻为R L为8Ω条件下，应满足：①额定输出功率P OR ≥10W；②带宽B W ≥50～10 000Hz；③在P OR下和B W内的非线性失真系数≤ 3%；④在P OR下的效率≥ 55%⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW；⑥整体电路的联调与试听。
（2）设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源2．设计方案：由于设计要求不是对单一信号频率实施放大，而是对一个输入电压变化幅度大（5—700mV）,频带范围宽（50—10000Hz）的频带信号实施功率放大，所以不能只从简单的功率放大上考虑，至少应从以下几方面作较为全面的考虑：1、解决本设计的电路对信号源，尤其是信号幅度小的时候的影响。
2、要求对整个频带内不同频率成分，不同电压幅度信号都要均匀放大。
因此，本设计所要求的功率放大电路，应该是一个既能有效实施隔离，完成电路阻抗匹配；又能在所规定的频带内进行信号均衡放大额定一种实用型电路。
所以将输入信号通过均衡电路处理之后，送入功率放大器，提升到所需的额定输出功率。
依据设计要求，我们可确定音响放大器的基本组成框图如下，电路由话音放大器、电子混响器、前置放大器、音调控制器、功率放大器以及稳压电源组成：话音放大器：话音放大器的作用是不失真地放大音频信号。
电子混响器：电子混响器是用电路模拟声音的多次反射，产生混响效果，使声音听起来具有一定的深度感和空间立体感。
混合前置放大器：混合前置放大器的作用是将音乐信号和电子混响后的声音信号混合放大。
音调控制器：音调控制器主要是控制、调节音响放大器的幅频特性。
功率放大器：功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL提供一定的输出功率。
第二章各模块电路原理与仿真1、话音放大器由于话筒的输出信号一般只有5mV左右，而输出阻抗达到20K 亦有低输出阻抗的话筒如（20欧，200欧等），所以话筒放大器的作用是不失真地放大声音信号（最高频率达到10KHz）。
(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。
模拟集成电路—集成功率放大器(模拟电子技术课件)
(U CC
UCES )2
1
U
2 CC
2 RL
乙类互补对称功放的最大输出功率！
2、直流电源提供的功率PDC
I DC
1
2
0
Iom sin(t)d (t)
I om
Uom
RL
PDC
2 I omU CC
2
RL UomUCC
PDC max
2
U
2 CC
RL
3、效率
m ax
Pom PDC
100 %
4
100 %
得出了功放管最大集电极耗散功率的选择标准！
三、功率三极管的选择
+UCC
ic1 T1
+
ic2
+
ui
T2 RL uo
－
－
若想得到预期的最大输出功率，则功率－管UC的C 有 关参数应满足下列条件：
⑴每只功率管的最大管耗 PCM > 0.2 Pom
⑵功率管c-e极间的最大压降为2UCC，所以应选
U(BR)CEO > 2UCC
b ib T1 T
2
c ic
ib b
e
c ic
e 1 2 复合PNP型
晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。
第四讲：LM386集成功放器及应用
一、LM386集成功放器 二、典型应用
一、LM386集成功放器
组成： 前置级、中间级、输出级、偏置电路 特点： 输出功率大、效率高
有过流、过压、过热保护
ui
iL PNP型 RL
uo
T2
-UCC
2. 工作原理
+UCC
静态时：
功率放大器
功率放大器
1
功率放大器
§1 功率放大电路概述 §2 互补对称功率放大电路 §3 实际功放电路 §4 集成功率放大器 §5 变压器耦合式功放电路
§1 功率放大电路概述
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。
例1： 扩音系统
u1
N1 N2
i1
i2
u2
RL
RL
U2 I2
从原边等效：
RL
U1 I1
KU 2 I2
K
U2 I2
K2
RL K 2
RL K 2 RL
结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载 乘以变比的平方。
二、乙类变压器耦合式推挽功率放大器
1.原理电路
iL
ui
T1
-USC
N1 +
N2 RL
T2
N1
放大器：由两个共射极放大器组成，两个三极管 的射极接在一起。
静态时: T1、T2两管发射结电位 分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于 R1 微弱导通状态；
动态时：设 ui 加入正弦信号。 D1
正半周 T2 截止，T1 基极电 位进一步提高，进入良好的
ui D2
导通状态；负半周T1截止， T2 基极电位进一步提高，进
R2
入良好的导通状态。
+USC T1
Ic ICM
PCM
uce UCEM
(2) 电流、电压信号比较大，必须注意防止 波形失真。
(3) 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路
的效率（）。
Pomax 100 %
模电第四版习题答案
模电第四版习题答案模拟电子技术是电子工程领域中非常重要的基础课程，其习题答案对于学生理解和掌握课程内容至关重要。
以下是模拟电子技术第四版习题的部分答案，供参考：第一章：半导体基础1. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间。
在室温下，硅的电阻率大约是1kΩ·cm，而锗的电阻率大约是0.6kΩ·cm。
2. N型半导体中，多数载流子是自由电子，而P型半导体中，多数载流子是空穴。
3. PN结的正向偏置是指给P型半导体加上正电压，N型半导体加上负电压，此时PN结导通。
第二章：二极管1. 整流二极管主要用于将交流电转换为脉动直流电，稳压二极管主要用于电路中稳定电压。
2. 一个理想的二极管在正向偏置时电阻为零，反向偏置时电阻无穷大。
3. 齐纳二极管是一种特殊类型的稳压二极管，它在反向偏置时具有稳定的电压。
第三章：双极型晶体管1. 双极型晶体管（BJT）分为NPN和PNP两种类型，其中NPN型BJT在基极-发射极结正向偏置时导通。
2. 晶体管的放大区是基极电流变化引起集电极电流变化的区域。
3. 晶体管的饱和区是指基极电流足够大，使得集电极电流达到最大值，此时晶体管不能进一步放大信号。
第四章：场效应晶体管1. 场效应晶体管（FET）的工作原理是通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
2. JFET（结型场效应晶体管）和MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是两种常见的FET。
3. MOSFET在截止状态下，其源极和漏极之间的电阻非常大，几乎相当于断路。
第五章：放大器基础1. 放大器的主要功能是接收一个电信号并将其转换为更大的电流或电压信号。
2. 共射放大器是最常见的BJT放大器配置之一，它具有较高的电压增益和中等的电流增益。
3. 差分放大器能够放大两个输入信号之间的差值，对共模信号不敏感。
第六章：反馈放大器1. 反馈放大器通过将输出信号的一部分反馈到输入端来稳定放大器的性能。
2. 负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度，但可能会降低增益。
模电课件第7章功率放大电路1
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。此时的互补功率放 大电路如图所示。
(a)利用二极管提供偏置电压 (b)利用三极管恒压源提供偏置 动画7-2 甲乙类互补功率放大电路
甲乙类双电源互补对称电路
VCE4
R1 R2 R2
VBE4
VBE4可认为是定值
R1、R2不变时，VCE4也 是定值，可看作是一个直流 电源。
输出信号电压大； 输出信号电流大； 放大电路的输出电阻与负载匹配。
功率放大电路的特点及主要研究对象
1.要求输出功率尽可能大； 2.要求效率要高； 3.非线性失真要小； 4.分析方法用图解法； 5.要考虑散热措施及过流过压保护措施。
一、为了获得大的输出功率，可以 1、提高电源电压 2、选择大功率管 3、改善散热条件
单电源OTL 互补功率放大电路
动画7-3
采用单电源的互补对称电路
采用单电源互补对称功率放大电路 计算各参数时,电源用Vcc/2代替
动画7-3
7.3.2 采用复合管的互补功率放大电路
当输出功率较大时，往往采用复合管，复 合管有四种形式
复合管的极 性由前面的一个 三极管决定。由 NPN-NPN或PNPPNP复合而成的 一般称为达林顿 管。
四种类型的复合管
采用复合管组成的准互补对称电路
采用复合管组成的 准互补对称功率放大电路
采用复合管组成的单电源准互补对称电路
由集成运放作前置级的准互补功放电路
OCL准互补对称功率放大电路
7.3.3 集成功率放大器
集成功率放大器广泛用于音响、电视和小 电机的驱动方面。集成功放是在集成运算放大 器的电压互补输出级后，加入互补功率输出级 而构成的。大多数集成功率放大器实际上也就 是一个具有直接耦合特点的运算放大器。它的 使用方法原则上与集成运算放大器相同。
模拟电路功率放大器
模拟电路功率放大器模拟电路功率放大器是一种重要的电子设备，它能够将输入信号的功率放大到较高的电平，以便驱动负载或者使信号能够传输到更长远的距离。
功率放大器被广泛应用于各个领域，如音频放大器、射频放大器、通信系统等等。
本文将从功率放大器的原理、分类、特点以及应用等方面进行探讨。
一、功率放大器的原理功率放大器的基本原理是将输入信号的功率放大，同时保持电压或电流的增益稳定。
为了实现这一目的，功率放大器通常采用一些特定的电子元件和电路结构。
在功率放大器中，晶体管是一种常用的放大器元件，包括了双极性晶体管（BJT）和场效应管（FET）。
在工作原理上，BJT通过控制输入信号的电流来放大输出功率，而FET则是通过控制输入信号的电压来实现功率放大。
二、功率放大器的分类功率放大器根据不同的工作方式和应用需求，可以被分为多种不同类型。
其中常见的分类包括：A类放大器、B类放大器、AB类放大器、C类放大器和D类放大器。
1. A类放大器: A类放大器是一种线性放大器，能够放大输入信号的完整波形。
它的优点是输出信号质量较好，但功率效率相对较低。
2. B类放大器: B类放大器是一种开关放大器，只有在输入信号超过某个阈值时才会被放大，这使得功率效率得到了提高。
然而，B类放大器会引入扭曲和失真。
3. AB类放大器: AB类放大器是A类放大器和B类放大器的结合，它是为了兼顾好的信号质量和较高的功率效率。
AB类放大器在工作时，仅在输入信号接近阈值时才会使用B类的开关特性。
4. C类放大器: C类放大器是专为高效能输出而设计的放大器。
在C类放大器中，输出波形会被截断，引入了更高的失真，但功率效率却相对较高。
5. D类放大器: D类放大器是一种脉冲调制放大器，它通过高速开关来将输入信号转换为高频的脉冲信号，并使用滤波器将其转换为电平模拟信号。
D类放大器具有高功率效率和较低的失真。
三、功率放大器的特点功率放大器具有以下几个特点：1. 功率放大: 功率放大器能够放大输入信号的功率到更高的电平，以满足不同应用的需求。
模电课设—音响功率放大器
摘要本文介绍了音响的构成、功能、及工作原理，它由TDA2030芯片所组成的功放电路，LM324四运放大器为前置放大构成，本身具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点。
而TDA2030一款输出功率大，最大功率到达35W 左右，静态电流小，负载能力强，动态电流大既可带动4-16Ω的扬声器，电路简洁，制作方便、性能可靠的高保真功放，并具有内部保护电路。
本设计的功能是将输入音频信号进行放大，可普遍用于家庭音响系统中，便于携带，适用性强。
关键词：LM324TDA2030 输出功率AbstractThis article describes the sound of the composition, function, and principle, it is formed by the TDA2030 chip power amplifier circuit, LM324 quad op amp as the preamp and itself with supply voltage range, the static power consumption can be a single power use and low cost advantages. The TDA2030 a high output power, maximum power reaches 35W or so, the static current, load capacity, dynamic current can drive large 4-16Ωspeaker, circuit simplicity, making convenient and reliable high-fidelity power amplifier, and an internal protection circuit. This design feature is the input audio signal amplification,is generally available for home audio systems，portable applicability.Key words :LM324TDA2030 Output power1 绪论1.1 引言伴随着科学技术的迅速发展，人们生活水平的不断提高，对音频功率放大器的要求越来越高。
模电课程设计-音频功率放大器
摘要这次的模拟电路课程设计题目为音频功率放大器，简称音频功放，音频功率放大器主要用于推动扬声器发声，凡发声的电子产品中都要用到音频功放，比如手机、MP4播放器、笔记本电脑、电视机、音响设备等给我们的生活和学习工作带来了不可替代的方便享受。
我主要采用了两种方法对其进行了分析和设计，一种利用了A386集成芯片对其进行放大输出，另一种是利用二极管进行偏置的互补对称电路，即分立元件进行设计放大。
期间遇到了不少问题，不过好在在老师的指导，同学的帮助下终于成功调试成功，听到了悦耳的嗡嗡声，设计题目也算比较圆满的完成了。
在设计的过程中，首先对自己的设计思路有个整体的认识，即对音频功率放大器的原理了解，在查阅了很多资料，以及对实验器材有了初步了解以后，利用课本及一些资料上所描述的同相放大电路和甲乙类互补对称功率放大电路的基本知识，通过对两种方法的对比评析确定了下面的课程设计。
总体设计步骤↓↓↓↓1 设计概述1、1音频功率放大器的设计作为模拟电子课程设计课题设计，本课题提出的音频功率放大器性能指标比较低，主要采用理论课程里介绍的运算放大集成电路和功率放大集成电路来构成音频功率放大器。
1、1、1 设计任务和要求采用运算放大集成电路和功率放大集成电路设计音频功率放大器，其要求如下：①输入信号为vi=10mV, 频率f＝1KHz;②额定输出功率Po≥2W；③ 负载阻抗RL =8Ω。
1、1、2 功率放大器的基本原理音频功率放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大，使其功率增加，然后输出。
其原理如图(一)所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大，得到后一级所需要的输入。
后一级的主要对音频进行功率放大，使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
设计时首先根据技术指标要求，对整机电路做出适当安排，确定各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
max Po =8W,输出电压U = L R Po max =8V ，要使输入为10mv 的信号放大到输出的8V ，所需的总放大倍数为800。
模电课件第七章功率放大电路
率，必须使 输出信号电压大；输出信号电流大；放大
电路的输出电阻与负载匹配。
2
功放电路的特殊问题
1、输出功率
为获得大的功率输出，要求功放管的电压电流都有 足够大的输出幅度，因此管子通常在极限状态下工 作。主要技术指标：最大输出功率Pom。
2、效率 功率放大器的输出功率是由直流电源能量转换得 到的。其转换能力称集电极效率，即
二极管提供偏置
16
UBE倍增电路提供偏置
3 单电源互补推挽放大电路OTL电路
R1、R2提供合适的直流 偏置，并使
UK UC VCC 2
当ui<0，T2导电，iC2流过 RL，同时向C充电；
当ui>0，T3导电，C通过 RL放电。
17
可用一个电源VCC和一个电 容C代替双电源。 由于T2、T3的工作电压均为 0.5VCC，因而Po、PT、Pv等 的计算，只须将乙类互补电 路指标计算中的VCC代之以 0.5VCC即可。
5
甲类：Q点设在放大区中 部，整个信号周期内iC≥0
最低， ≤50%。
失真最小。
乙类：Q点设在截止区边 缘，信号半周期内iC≥0。
最高， 可接近78.5%。
失真最大。
甲乙类：管子在静态时微导 通，信号半周期以上iC≥0。
略低于乙类。
6
§7.2 互补推挽功率放大电路
乙类和甲乙类放大的效率较高，但波形严重失 真。为解决效率和失真的矛盾，需要在电路结构 上采取措施。
乙类互补推挽放大电路 甲乙类互补推挽放大电路 单电源互补推挽放大电路 采用复合管的功率输出级
7
7.2.1 乙类互补推挽放大电路
1、电路结构 T1为NPN管，与负载RL组成 正向跟随ui的射极输出器； T2为PNP管，与负载RL组成 反向跟随ui的射极输出器；
模电实验7(集成功率放大器电路研究)
（3）功率放大器效率η
P P
O m D C
3. 在输出信号不失真的前提下使用点频法测量功 率放大电路频率响应fL、fH和-3dB通频带BW
四
1.
2.
实验报告及要求
整理实验数据，讨论并分析测试结果：
画出TDA2822 的OTL功率放大器实验电路图。
计算出最大不失真输出功率Pom，功率放大器的效率η ， 填入自拟的表中。 画出该电路的频率特性图，标注上下限截止频率和增益。
3.
五 预习要求与思考
1. 复习晶体管的甲类，乙类，甲乙类工作状 态的基本概念。 2. 深入了解OTL，OCL两种不用结构形式功 率放大电路的特点。 3.结合功率放大电路的原理，应该如何防止 电路出现自激振荡？ 4.了解BTL功率放大器的概念。
实验七 集成功率放大器电路研究
实验目的
实验内容
实验原理
实验报告及要求
预习和思考
一 实验目的
1. 通过实验了解集成功率放大器的工作原 理以及不同电路形式功放电路的特点。 2. 通过实验了解TDA2822集成功率放大器 典型电路的应用。 3. 通过实验熟悉集成功率放大器外围电路 主要元件的作用。 4. 通过实验了解功率放大电路的主要技术 指标和测试方法。
R2 B R3 D1 D2 T3 T2 C2 A C3 C4
VCC
RLΒιβλιοθήκη ViC1 T1 R1 R5 R4
图7.1 分立元件OTL功率放大器
2.OCL功率放大器
OCL是英文Output Capacitor Less的简写， 其意思为无输出电容，即没有输出耦合电容的功率 放大器。它采用正负电源供电，在较低的供电电压 的情况下，可以获得较大的功率输出；由于是定压 式输出，对负载的阻抗要求不高。
《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。
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3、甲乙类（AB类）放大器 导通角 180º <θ< 360º
在整个输入信号周期内三极管导通大半个周期，兼 顾效率和失真。
三、功率放大电路的分类 4、丙类（C类）放大器 导通角θ< 180º
通常与LC谐振回路共同构成功率电路，LC回路对频 率的选择特性会滤去谐波成分，丙类放大器比乙类放大 器效率更高。
U (BR)CEO 2VCC
iC2
2VCC
一、乙类互补对称功率放大电路 3、功率管的选择
③最大集电极耗散功率 PCM
即 UOM ≈0.6 VCC 时， 具有最大管耗。
PT1max 0.2 Pom
P PV PO PT 0
0.6VCC VCC
PCM 0.2 Pom
Uom
例题
管子在输入正弦信号ui的作 用下，一周期内T1和T2轮流导 通，导电角约180°，电源电压 Vcc=25V，负载电阻RL=4Ω。
VCC 2
U om
(VCC 2) U CES 2
功率管接成电压跟随器，uO≈uI ，为什么不考虑电容充 放电的影响？
一、乙类互补对称功率放大电路 1、电路组成及工作原理
uO
0
O t
推挽：同类型的管子在电路中交替导通的方式。
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算
VCC RL
iC1
A
静态时，两管的集电极 电流为0或近似为0。 Q点坐标（VCC , 0）
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算
i VCC RL C1
ICm1
VT1和VT2的特性曲线对称。
A
-uCE2
0
UCES1 UCem1
Q
UCem2 UCES2
I cm 1 I cm 2 I cm
uCE1
ICm2
0
U cem 1 U cem 2 U cem
由图可知：
B
VCC RL
实际应用中，要根据负载的需求尽可能减小非线性失 真。例如测量系统中非线性失真就是严重的问题，而在电 机控制等以输出功率为主要目的时，对非线性失真的要求 就会降低。
4、三极管的散热问题。 集电极上的大电压和大电流是管子工作近极限状态， 结温和管壳温度升高，散热不好容易损坏功率管。
二、功率放大电路中三极管的工作状态 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U(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 ，称为工作在尽限状态，其工作点不能超出输 出特性曲线上的安全区，选择时要留有余地。 为什么功率管的β值不大？ 三、功率放大电路的分析方法 电路工作在大信号条件下，不能再采用微变等效电路 法，只能用图解法进行电路分析。
§2 互补对称功率放大电路
传统的功率放大电路采用变压器耦合方式，具有 体积大、消耗有色金属、漏磁、低频和高频特性不够 好、容易产生自激振荡、不易集成等缺点。 本节主要介绍直接耦合的互补对称式OTL和OCL 功率放大电路。
一、乙类互补对称功率放大电路
无输出变压器的功率放大电路（OTL电路）
VCC 静态时，uI U B U E 2
得： om U
2VCC
0.6VCC
即 UOM ≈0.6 VCC 时， 具有最大管耗。
PTmax
2VCC 2 RL
2
PT1max 0.2 Pom
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算 （3）直流电源供给的功率（PE ）
2 VCCU om U om 1 U om PE PT Po ( ) RL π 4
4
78.5%
一、乙类互补对称功率放大电路 3、功率管的选择
大信号条件下必须要使三极管的工作点处于安全区。 iC
IC
M
最大集电极耗散功率 PCM 最大集电极电流 ICM c – e间最大管压降 U(BR)CEO
①最大集电极电流 ICM
PCM = iCuCE
2
2
2VCCU om PE πRL
当U om VCC时，PEm 2VCC πRL
2
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算 （4）转换效率（η） 负载上得到的信号功率与电源所提供的功率之比。
U om Po 2 RL 2VCCU om PE πRL
2
π U om 4 VCC
iC1
A
静态时，两管的集电极 电流为0或近似为0。 Q点坐标（VCC , 0）
UCem2 UCES2
ICm1
-uCE2
0
UCES1 UCem1
Q
0
uCE1
ICm2
uce ic RL VCC
在uI的负半周：
B
VCC RL
加正弦输入信号后，Q 点将沿交流负载线移动。
iC2
VT2导通，Q点沿QB下移，VT2集电极电流最大值为ICm2， 集电极电压最大值为∣UCem2 ∣ 。
1 2
rbe rbe1
第七章 功率放大器
在实际工作中常要求电子设备或放大电路的最 后一级能向负载提供足够大的输出功率，通常将这 最后一级放大电路称为功率放大电路。 §1 功率放大电路的一般问题 §2 互补对称功率放大电路
§1 功率放大电路的一般问题
一、对功率放大电路的要求 1、根据负载的需求，提供足够的输出功率。 Pom：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的最大输出电流与最大输出电压有 效值的乘积。 U cem I cm 1 Pom U cem I cm 2 2 2
ICm1
-uCE2
0
UCem1
Q
0
uCE1
uce ic RL VCC
在uI的正半周：
B
VCC RL
加正弦输入信号后，Q 点将沿交流负载线移动。
iC2
VT1导通，Q点沿QA上移，VT1集电极电流最大值为ICm1， 集电极电压最大值为UCem1。
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算
VCC RL
VCC 2
VCC 分析计算：以 代替原公式中的 VCC 即可。 2
二、甲乙类互补对称功率放大电路 2、单电源互补对称电路（OTL电路） （1）最大输出功率：
当 UOM = VCC /2时， Pom （2）最大管耗：
1 VCC U CES 2 VCC 2 RL 8 RL
二、甲乙类互补对称功率放大电路
克服交越失真的措施
采用各种电路以产生不大的偏流，使静态工作点稍 高于截止点，三极管微导通，即工作于甲乙类状态。 消除交越失真，T1、 T2微导通。
E1 E2
uO
O
t
二、甲乙类互补对称功率放大电路 1、双电源甲乙类互补对称电路
uO O
t
二、甲乙类互补对称功率放大电路 2、单电源互补对称电路（OTL电路）
三、功率放大电路的分类 5、丁类（D类）放大器 工作于开关状态
原用于高频功率放大电路，若不考虑器件的导通电 阻和开关状态过渡时间，则D类放大器工作时不存在损 耗，效率理想值可达100%。 近年来由于大功率高速开关技术的成熟，D类放大 技术也被应用于高效率低频功率的放大，并出现一些专 用集成电路，如用于电动机、音频放大、激光管偏置等 装置的驱动电路。
三、功率放大电路的分类
2、乙类（B类）放大器
导通角θ=180º
在整个输入信号周期内三极管只导通半个周期，另 外半个周期由另一个管子导通完成工作。 静态功耗是效率低的主要原因，如果把Q点往下移 动使静态电流ICQ接近为0，则静态时消耗在管子上的功 率也近似为0，可以提高效率，但要避免交越失真。
三、功率放大电路的分类
过
安 损 全 耗 区 工作 区 O
U(BR)CEO
I cm
VCC U CES VCC RL RL
uCE
I CM
VCC RL
一、乙类互补对称功率放大电路 3、功率管的选择
②c-e间最大管压降 U(BR)CEO
i VCC RL C1
ICm1 A
两三极管的集电极电压之和：
uCE 1 uCE 2 2VCC
2
当 UOM = 0.3 VCC 时， PT1max （3）直流电源提供的功率：
VCC 2 4 RL
2
2
VCCU om PE πRL
当U om
VCC 1 VCC时，PEm 2 2πRL
二、甲乙类互补对称功率放大电路 2、单电源互补对称电路（OTL电路）
π U om （4）转换效率： 4 VCC
iC2
三极管集电极最大电流：
三极管集电极最大电压：
U cem VCC U CES
I cm
VCC U CES RL
一、乙类互补对称功率放大电路 2、分析计算 （1）输出功率（Po ） ：提供给负载的信号功率。 Po = Io Uo
有效值
2 U o2 1 U om Po RL 2 RL
P
PV PO PT
（5）极限参数： 最大集电极耗散功率 PCM
PCM 0.2 Pom
最大集电极电流 ICM VCC I CM 2 RL c – e间最大管压降 U(BR)CEO
0
0.3VCC VCC 2
Uom
U (BR)CEO VCC
三 、采用复合管的互补功率放大电路 复合管可由两个或两个以上同类型或不同类 型的三极管组成。 1、三极管构成复合管的原则 （1）保证前级三极管输出电流和后级三极管输出电 流的实际方向一致，以形成是党的电流通路。 （2）外加电压的极性要保证三极管处于放大区。
三 、采用复合管的互补功率放大电路 2、几种不同接法的复合管