第二节-互补对称式功率放大电路

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互补对称功率放大电路原理

互补对称功率放大电路原理

互补对称功率放大电路原理————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23.4 互补对称功率放大电路教学要求掌握甲类、乙类和甲乙类三类功率放大电路的工作原理;理解交越失真形成机理;了解复合管结构及其特性。

一、概述对功率放大电路的基本要求1.不失真情况下输出尽可能大的功率:I与U都大,管子工作在尽限状态。

2.提高效率: = Pomax / PDC要高3.集电极最大功耗: P0=Pv-PC(管耗),另一部分消耗在管子上,功放管尽限应用,选管要保证安全。

二、放大电路的工作状态放大电路按三极管在一个信号周期内导通时间的不同,可分为甲类、乙类以及甲乙类放大。

在整个输入信号周期内,管子都有电流流通的,称为甲类放大,如下表所示,此时三极管的静态工作点电流I CQ比较大;在一个周期内,管子只有半周期有电流流通的,称乙类放大;若一周期内有半个多周期有电流流通,则称为甲乙类放大。

状态一个信号周期内导通时间工作特点图示甲类整个周期内导通失真小,静态电流大,管耗大,效率低。

乙类半个周期内导通失真大,静态电流为零,管耗小,效率高。

甲乙类半个多周期内导通失真大,静态电流小,管耗小,效率较高。

三、乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless)(一)电路组成及工作原理采用正、负电源构成的乙类互补对称功率放大电路如下动画所示,V1和V2分别为NPN型管和PNP型管,两管的基极和发射极分别连接在一起,信号从基极输入,从发射极输出,R L为负载。

要求两管特性相同,且V CC=V EE。

特点:去掉C,双电源,T1与T2交替工作,正负电源交替供电,输入与输出之间双向跟随。

原理:静态即ui = 0 时,V1、V2均零偏置,两管的I BQ、I CQ均为零,u o=0,电路不消耗功率。

u i > 0时,V1正偏导通,V2反偏截止,i o= i E1= i C1, u O= i C1R L;ui< 0 时,V1反偏截止,V2正偏导通,i o= i E2= i C2, u O= i C2R L;问题:两管交替导电时刻,输入电压小于死区电压时,三极管截止,在输入信号的一个周期内,V1、V2轮流导通时,基极电流波形在过零点附近一个区域内出现失真,称为交越失真。

第二节-互补对称式功率放大电路资料

第二节-互补对称式功率放大电路资料

π
RL
4= 78.5% 与OCL一样
25
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第二节 互补对称式功率放大电路
(3)功率三极管的极限参数 ▼ 集电极最大允许电流ICM
Icm
VCC
UCES RL
VCC RL
Icm
VCC
/ 2 UCES RL
VCC 2 RL
ICM
VCC 2 RL
▼ 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO
3.对于OCL或OTL电路,当负载电阻 减小时,最大输出功率( 增加 ) 。 4.当功率管的饱和压降VCES增大时, 各 指 标 的 变 化 为 Pomax( 减小 ) , ηmax( 减小 )。
ηmax =
pomax = π pVmax 4
V2 om max VCC2
28
第二节 互补对称式功率放大电路
(2)效率
当输出最大功率时,放大电路的效率等于最大输
出功率Pom与直流电源提供的功率PV之比。
PV =
VCC
×
1 π
π
0 Icmsinωtd(ωt) =
2VπCCIcm≈
2V2CC πRL
当忽略饱和管压降UCES 时,OCL乙类和甲乙类互补 对称电路的效率为
η=
Pom PV

π 4= 78.5%
如果考虑三极管的饱和管压降UCES ,则OCL乙类和 甲乙类互补对称电路的效率将低于此值。
则:Vom
=
2 π VCC
0.6VCC
即VOm= 0.6VCC时PT1最大,所以每管的最大管耗为
PT1m
=
1 VCC2 π2 RL
0.2Pom
注:Pom
VCC2 2RL

互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路实验报告
一、实验目的
1.掌握互补对称功率放大电路的构成及工作原理。

2.熟悉互补对称功率放大电路的调整、测试方法。

3.熟悉互补对称功率放大电路的最大不失真输出功率与效率的测定方法。

二、实验电路原理
1、实验电路图
2、电路工作原理
上图为互补对称功率放大电路。

图中D1、D2、V2、V3部分的组合是为了减小交越失真。

当信号电压很小时,V2、V3同时导通,处于甲乙类工作在状态。

四、实验内容及数据处理
1.调整直流工作点,使M点电压为0.5V CC。

2.测量最大不失真输出功率与效率。

(R L=5.1k)
3.改变电源电压(例如由+12V变为+6V),测量并比较输出功率和效率。

4.测量放大电路在带8Ω负载(扬声器)时的功耗和效率。


Vcc RL Vo I POM PV n
12 5.1K 4.64 12.79 0.00211 0.15348
6 5.1K 1.98 5.65
12 8Ω0.44 12.79。

互补对称功率放大电路解读

互补对称功率放大电路解读

互补对称功率放大电路
互补对称功率放大功率放大电路的特点及类型
1.功率放大电路的特点
功率放大电路的任务是向负载提供足够大的功率,这就要求①功率放大电路不仅要有较高的输出电压,还要有较大的输出电流.因此功率放大电路中的晶体管通常工作在高电压大电流状态,晶体管的功耗也比较大.对晶体管的各项指标必须认真选择,且尽可能使其得到充分利用.因为功率放大电路中的晶体管处在大信号极限运用状态,②非线性失真也要比小信号的电压放大电路严重得多.此外,功率放大电路从互补对称功率放大电路
1.OCL功率放大电路
静态(ui=0)时,UB=0,UE=0,偏置电压为零,V1,V2均处于截止状态,负载中没有电流,电路工作在乙类状态.
动态(ui≠0)时,在ui的正半周V1导通而V2截止,V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载;在ui的负半周V2导通而V1截止,V2以射极输出器的形式将负半周信号输出给负载.可见在输入信号ui的整个周期内,V1,V2两管轮流交替地工作,互相补充,使负载获得完整的信号波形,故称互补对称电路.
由于V1,V2都工作在共集电极接法,输出。

3.4互补对称功率放大电路

3.4互补对称功率放大电路

Uom t
Icm t
ui > 0 V1 导通 V2 截止
io = iC1, uO ui
Icm t
Iom=Icm
io
t
ui < 0 V2 导通
io
=
-
iC2V, 1
截止 uO ui
io
二、性能分析
1. 输出功率和最大不失真输出功率
Po
= Uo Io
= U om 2
Icm 2
=
1 2
U om
I cm=
最大输出功率时
PDm

2V
2 CC
/
RL
3. 效率
Po
=
U
2 om
2 RL
η = Po = Uom
PD
4 VCC
最大输出功率时 m

4
=
78.5%
Байду номын сангаас
二、性能分析 续
4. 管耗
PC1
= PC2
=
1 2
(
PD
Po )
=
1 2
( 2UomVCC RL

U
2 om
2RL
)=
U om RL
(VCC
io = - iC2, uO ui
由CC电路构成,故
io
io
负简载称能O力C强L电。u路O ui,合
成O不ut失pu真t 输Ca出p波ac形ito。rless
3.4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路
理想工作波形
ui = 0时,V1 、V2 截止, uO = 0。
uo ui O iC1 O iC2 O io O

第二节-互补对称式功率放大电路

第二节-互补对称式功率放大电路
状态。从而克服死区电压 的影响,去掉交越失真。
D2
R2
iL
T2 RL
UL
-USC
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” 。 28
3. OCL甲乙类互补对称电路
R1
uI b1 R VD1 VD2 b2 R2 VT2 PNP
仿真
iC1
VT1
NPN
+VCC
静态时
UCE1 = +VCC , UCE2 = – VCC
正半周, T2 截止,T1 基极 电位进一步提高,进入良 好的导通状态;负半周, T1截止,T2 基极电位进一 R1 D1 ui T1
+USC
步提高,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。
D2
R2
iL
T2 RL
UL
-USC
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” 。 20
减小了交越失真。
21
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uI R1
iC1
VT1 NPN
+VCC
O
iC1
t
uI
+ b1 R
VD1 VD2 b2 R2
C1 + VCC VT2 2 PNP
uO
iL
RL
O iC
2
t
O iL O
t
iC2
t
OTL甲乙类互补对称电路的波形图
仿真
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无输出电容的互补对称功放电路(
OCL电路)
18
o
o
交越失真
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克服交越失真的措施:

互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路

压为零,使波形失真。
uo
0
t
t
t 交越失真
t
为减小交越失真,可给V1、V2发射 结加适当的正向偏压,以便产生一
个不大的静态偏流,使V1、V2导通
+
时间稍微超过半个周期,即工作在
甲乙类状态,如图所示。图中二极
ui
管D1、D2用来提供偏置电压。静态

时三极管V1、V2虽然都已基本导通,
但因它们对称,UE仍为零,负载中
2.功率放大电路的类型
iC
iC
iC
0 (a) 甲类
uCE
0
(b) 乙类
uCE
0
uCE
(c) 甲乙类
甲类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的中点。在工作过程中,晶体管始 终处在导通状态。这种电路功率损耗较大,效率较低,最高只能达到50%。 乙类功率放大电路的静态工作点设置在交流负载线的截止点,晶体管仅在输入信号的 半个周期导通。这种电路功率损耗减到最少,使效率大大提高。
ui
从工作波形可以看到,在波形过零的一
0
个小区域内输出波形产生了失真,这种
失真称为交越失真。产生交越失真的原
uo1
因是由于V1、V2发射结静态偏压为零,
0
放大电路工作在乙类状态。当输入信号
ui 小 于 晶 体 管 的 发 射 结 死 区 电 压 时 , 两
uo2
个晶体管都截止,在这一区域内输出电
0
ui
通而V1截止,电容C通过V2、RL放电,V2以
射极输出器的形式将负半周信号输出给负载, -
电容C在这时起到负电源的作用。为了使输
出波形对称,必须保持电容C上的电压基本
维持在UCC/2不变,因此C的容量必须足够大。

互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路

பைடு நூலகம் 三、动态分析
ui>0,T1导通T2截止,iL=iC1,RL上得到上正下负的电压; ui<0,T1截止T2导通,iL=iC2,RL上得到上负下正的电压。
•ui
t iC1 t iC2 t iL t
死 区 电 压
OCL电路的优缺点:
• 优点:电路省掉大电容,改善了低频响应, 又有利于实现集成化。 • 缺点:三极管发射极直接连到负载电阻上, 若静态工作点失调或电路内元器件损坏, 将造成一个较大的电流长时间流过负载, 造成电路损坏。实际使用的电路中常常在 负载回路接入熔断丝作为保护措施。
互补对称功率放大电路
• 互补对称:电路中采用NPN、 PNP两支晶 体管,其特性一致。利用NPN、PNP管轮 流导通,交替工作,在负载RL上得到一个 完整的被放大的交流信号。 • OTL: Output TransformerLess • OCL: Output CapacitorLess
OTL互补对称电路 互补对称电路
OTL电路的优缺点:
• 优点: 效率高; • 其缺点是会出现交越失真, • 可采用甲乙类互补对称电路
OCL互补对称电路 互补对称电路
• • • • 一、特点 1. 双电源供电; 2. 输出端不加隔直电容。 C的作用:隔直通交;储存电能,代替一个 电源。
二、静态分析
• 静态时,ui = 0V • → T1、T2均不工作 • →uo = 0V • UCE1=+Vcc, UCE2=-Vcc
• 一、特点 • 1. 单电源供电; • 2. 输出加有大电容。
二、静态分析
• 静态时,电源通过T1向C 充电,调整参数使得三极 管发射极电位:
VCC UA = , 2

2013_2_互补对称功率放大电路

2013_2_互补对称功率放大电路

实验二互补对称功率放大电路一、实验电路
图1:互补对称功率放大电路
二、预习要求
1、分析图1所示电路中各三极管工作状态及交越失真情况。

2、电路中若不加输入信号,V2、V3的功耗是多少?
3、电阻R
4、R5的作用是什么?
4、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

三、实验仪器及材料
1、信号发生器
2、示波器
3、万用表
四、实验内容
1、调整直流工作点,使M点电压为0.5V cc。

2、测量放大电路在带负载R L=5.1kΩ时的最大不失真输出功率与效率。

3、测量放大电路在带8Ω负载(扬声器)时的功耗和效率。

4*、改变电源电压(例如由+12V变为+6V),测量并比较输出功率和效率。

五、实验报告
1、分析实验结果,计算实验内容要求的参数。

2、通过实验与理论的比较,总结功率放大电路特点及测量方法。

∎。

11第二节 互补对称式功率放大电路

11第二节 互补对称式功率放大电路
35
第二节 互补对称式功率放大电路
OTL 乙类互补对称电路 R1 和 R2确定放大电路的 静态电位。 VK=VR1+0.7 => VCC/2
+VCC
R1
2VCCVom RL
当 Vom VCC 时 , PVm
2 VCC RL
2
(4)效率
Po Vom = PV 4 VCC
当 Vom VCC 时 ,

4
78.5%
13
第二节 互补对称式功率放大电路
4. 功率与输出幅度的关系
图形演示
Vom Po 2RL
3
第二节 互补对称式功率放大电路
动态分析:交流信号所耗功率
PO交流输出功率, 为面积QED
交流总功率为有效值的积, 电源提供的功率PV
PT管子所耗热功率
4
第二节 互补对称式功率放大电路
• 结论:对于甲类功放来说 • 整个信号周期均有电流流过管子。IC始终不为零。 • 跟随器为负反馈电路,失真小。电压没放大,但 功率放大。 • 在没有交流信号时,功率降在管子和电阻上。有 信号时,部分转换为有用信号,信号越大,有用 功率就越大。 • 输出功率较小,转换效率低。最大25%。
为减小交越失真,可给V1、V2 发射结加适当的正向偏压,以
R1 + ui - V1 R2 D1 D2 V2 R3
E
+UCC
便产生一个不大的静态偏流,
使V1、V2导通时间稍微超过半 个周期,即工作在甲乙类状态, 如图所示。图中二极管D1、D2 用来提供偏置电压。静态时三
RL
+ uo -
-UCC
极管V1、V2虽然都已基本导通,

功率放大电路

功率放大电路
-UCC
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

互补对称功率放大电路.ppt

互补对称功率放大电路.ppt

OCL 电路和 OTL 电路的比较
电源
OCL 双电源
OTL 单电源
信号 频率响应 电路结构
交、直流 好
较简单
交流
fL 取决于输出耦合电容 C 较复杂
Pomax
1
U
2 om
1
V
2 CC
2 RL 2 RL
1
Uom2
1
V
2 CC
2 RL 8 RL
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的:实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
功率放大电路的类型
功率放大电路按其静态工作点在负载线上所处位置不同,可分为 甲类、甲乙类和乙类等类型。
iC
iC
iC
ICQ
Q1
UCEQ
ICQ
VCC uCE
Q2
ICQ
VCCuCE
VCQCu3 CE
甲类:Q点适中,在正 弦信号的整个周期内均 有电流流过BJT。
甲乙类:介于两者之间, 导通角大于180°
乙类:静态电流为0,BJT 只在正弦信号的半个周期 内均导通。
交流通路 若输出电容足够大,其上电压基本保持不变, 则负载上得到的交流信号正负半周对称。
(4) 交越失真
ui
当输入信号ui为正弦波时,
输出信号在过零前后出现的
O
t
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
uo
由于晶体管特性存在非线性,
ui < 死区电压晶体管导通不好。 O 克服交越失真的措施
交越失真
t
采用各种电路以产生有不大的偏流,使静态工作 点稍高于截止点,即工作于甲乙类状态。

3.4 互补对称功率放大电路

3.4  互补对称功率放大电路

第3章 放大电路基础
3.4 互补对称功率放大电路
功率放大电路的类型
课程引入 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习
功率放大电路按其静态工作点在负载线上所处位置 不同,可分为甲类 甲乙类和乙类等类型 甲类、 等类型。 不同,可分为甲类、甲乙类和乙类等类型。
iC
ICQ Q1
甲类: 点适中 点适中, 甲类 : Q点适中 , 在正弦信号的整个 周期内均有电流流 过BJT。 。 UCEQ
uo
uo
RL
交越失真
ui
D2
ωt
T 2
R2
- VCC
第3章 放大电路基础
3.4 互补对称功率放大电路
二、甲乙类互补对称功率放大电路
2、消除交越失真的措施
课程引入 教学目标 重点难点 教学内容 思考练习
给三极管稍加一点偏置,使之工作在甲乙类。 给三极管稍加一点偏置,使之工作在甲乙类。
利用二极管提供偏置电压源自第3章 放大电路基础3.4 互补对称功率放大电路
一、乙类双电源互补对称功率放大电路
1、基本电路结构
课程引入 教学目标
V
1
+U
CC
i c1
电路中采用两个晶体管: 电路中采用两个晶体管: NPN、PNP各一支 、 各一支
重点难点
+ i c2 V
2
+ R
L
教学内容 思考练习
ui -
uo -
两管特性一致, 两管特性一致,组成 互补对称式射极输出器。 互补对称式射极输出器。
利用三极管恒压源提供偏置
第3章 放大电路基础
3.4 互补对称功率放大电路
二、甲乙类互补对称功率放大电路
3、用复合管组成互补对称功率放大电路
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分别为二极管D1、 D2的 正向导通压降,致使两管 均处于微弱导通状态。
D2
R2
iL
T2 RL
UL
-USC
27
动态时
设 ui 加入正弦信号。
正半周, T2 截止,T1 基极 电位进一步提高,进入良 好的导通状态;负半周, T1截止,T2 基极电位进一 R1 D1 ui T1
+USC
步提高,进入良好的导通
+USC T1
ic1
iL RL T2
uo
ui 0V
ic2
-USC
T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方 式,称为乙类放大。
24
乙类放大的输入输出波形关系: ui t 死区电压 u´ o ´ t u"o ui T2 iL RL uo T1
+USC
t
uo t 交越失真
-USC
交越失真:输入信号 ui在过零 前后,输出信号出现的失真便 为交越失真。
ui
U SC 2
t
ULmax t
uL
PL max π 78.5% PE 4 16
一、 电路组成和工作原理
1. OTL乙类互补对称电路 R1 和 R2确定放大电路的 静态电位。 调整R1 和 R2的值,使静态时 两管的发射极电位为 VCC
2
+VCC
R1
VT1
uI C1+
VT2 R2
NPN C + 2PNP
6
交流通道
ui
Rb1 T1 Re T2
iL
USC
RL
输入信号正半周,T1导通,T2截止
Rb2
ui>0
ui<0 u i
+– –+
ib1 +– –+ +–
–+ ib2
T1
ic1
Re
+ – – +
+– RL –+
T2
ic2
输入信号负半周,T2导通,T1截止
7
另外一种 :乙类推挽电路


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。
+USC T1
一、工作原理(设ui为正弦波)
电路的结构特点:
1. 由NPN型、PNP型三极 管构成两个对称的射极 输出器对接而成。
2. 双电源供电。
ui
iL RL T2 -USC
uo
3. 输入输出端不加隔直电 容。
23
静态分析:
ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0V
因此,不需要隔直电容。 动态分析: ui > 0V T1导通,T2截止 ui iL= ic1 ; T1截止,T2导通 iL=ic2
C 足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。 OTL电路低频特性差。
9
3. OCL电路
静态时,UEQ= UBQ=0。 输入电压的正半周: +VCC→T1→RL→地


输入电压的负半周: 地→RL →T2 → -VCC
U om VCC U CES 2
两只管子交替导通,两路电源交替供电,双向跟随。
正半周, T2 截止,T1 基极 电位进一步提高,进入良 好的导通状态;负半周, T1截止,T2 基极电位进一 R1 D1 ui T1
+USC
步提高,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。
D2
R2
iL
T2 RL
UL
-USC
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” 。 20
iC
iC

Q
ωt
iC
iC

uCE
Q
ωt
iC
ωt
3
iC

uCE
Q
uCE
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甲类方式
• 如射极输出器
USC ib ui Rb
RE
uo
射极输出器的输 出电阻低,带负载能 力强,但做功放不适 合。因为它的效率太 低
4
变压器耦合推挽功率放大电路
Rb1 + + – + – Rb2
输入变压器:将输入信号分成两个大 小相等相位相反的信号,分别送两个 放大器的基极,使T1、T2轮流导通。 5
为了防止出现此种情况,实际使用的电路中,
常常在负载回路接入熔断丝作为保护措施。
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二、 互补对称电路主要参数的估算
1. OCL乙类互补对称电路主要参数的估算
iC1 VCC RL A
若VT1、VT2对称 Ucem= VCC - UCES
Q Ucem1 VCC O uCE1
Icm1
-uCE2
8
2. OTL 电路
因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,故选用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。
VCC 2
静态时, uI U B U E
U om
(VCC 2) U CES 2
无输出电容形式 ( OCL电路)
OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess
13
无输出变压器的互补对称功放电路(OTL电路)
一、特点
1. 单电源供电; 2. 输出加有大电容。
+USC T1
二、静态分析
U SC 令:ui 2
0.5USC
2. OTL甲乙类互补对称电路
R1 uI
iC1
VT1
&# VD2 b2 R2
iB1
NPN
C1 + uO
R 、VD1和VD2为两 管提供了静态基极 电流IB1和IB2 iC1 和 iC2不为零, 静态时为零
iB2
VCC VT2 2 PNP
iL
RL
iC2
避免了uI较小时两管同时截止
状态。从而克服死区电压 的影响,去掉交越失真。
D2
R2
iL
T2 RL
UL
-USC
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” 。 28
3. OCL甲乙类互补对称电路
R1
uI b1 R VD1 VD2 b2 R2 VT2 PNP
仿真
iC1
VT1
NPN
+VCC
静态时
UCE1 = +VCC , UCE2 = – VCC
uCE1 uEC2 2VCC
第二节
互补对称式功率放大电路
电路的组成和工作原理
互补对称电路主要参数的估算
1
下页
总目录
补充知识: 功率放大电路的工作方式 根据晶体管静态工作点的位置不同,放大电路可分为三种工作方式。
• ⑴甲类工作方式: • Q点设置在负载线的中点,在输入信号的正负半周,晶 体管都在工作,管子的导通角为360°,输出波形失真小, 但静态管子功耗大,效率低。 • ⑵乙类工作方式: • Q点在负载线的最低点,由于静态时电流为零,无功耗, 效率最高。但此时放大电路只在输入信号的正半周工作, 负半周时晶体管截止,管子的导通角为180°,输出波形 出现严重的失真。 • ⑶甲乙类工作方式: • Q 点略高于乙类时,静态电流很小,静态消耗约为零, 效率也很高。晶体的导通时间大于半个周期,管子的导 通角大于180°,此时输出波形仍失真严重。
ui
UC A + C RL T2
UL
则 T1、T2 特性对称, U SC U SC UA , UC 2 2
14
三、动态分析
设输入端在 0.5USC 直流电平基础上加入正弦信号。
U SC ui 时,T1导通、T2截止; 2
U SC 时, ui 2
ui
0.5USC
+USC T1 t ic1
O UCES
uI > 0时工作点沿QA上移。 uI < 0时工作点沿QB下移。
OCL互补电路的图解法
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(1)最大输出功率 Ucem = VCC – UCES
I cm
U cem VCC U CES RL RL
2 2 U ( V – U ) 1 CC 1 cem CES Pom = 2 = RL 2 RL
当满足条件UCES <<VCC时
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Pom ≈
V2CC 2RL
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(2)效率
当输出最大功率时,放大电路的效率等于最大输 出功率Pom与直流电源提供的功率PV之比。 1 PV = VCC × π
π
0
Icmsinωtd(ωt) =
2VCCIcm ≈ π
2V2CC πRL
当忽略饱和管压降UCES 时,OCL乙类和甲乙类互补 对称电路的效率为 Pom π η= P ≈ = 78.5% 4 V 如果考虑三极管的饱和管压降UCES ,则OCL乙类和 甲乙类互补对称电路的效率将低于此值。
25
OCL乙类放大的特点: (1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零; (2) 每管导通时间等于半个周期 ; (3) 存在交越失真。 +USC
T1
ui T2
iL RL -USC
uo
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克服交越失真的措施:
电路中增加 R1、D1、 D2、R2支路。 静态时
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