(第十二讲)功率放大电路(1)要点
功率放大电路基础知识讲解
第三章功率放大电路第一节学习要求第二节功率放大电路的一般问题第三节乙类双电源互补对称功率放大电路第四节甲乙类互补对称功率放大器第一节学习要求:1.了解功率放大电路的主要特点及其分类;2.熟悉常用功放电路的工作原理及最大输出功率和效率的计算;3.了解集成功率放大电路及其应用。
本章的重点:OCL、OTL 功率放大器本章的难点:功率放大电路主要参数分析与计算第二节功率放大电路的一般问题功放以获得输出功率为直接目的。
它的一个基本问题就是在电源一定的条件下能输出多大的信号功率。
功率放大器既然要有较大的输出功率,当然也要求电源供给更大的注入功率。
因此,功放的另一基本问题是工作效率问题。
即有多少注入功率能转换成信号功率。
另外,功放在大信号下的失真,大功率运行时的热稳定性等问题也是需要研究和解决的。
一、功率放大电路的特点、基本概念和类型1、特点:(1) 输出功率大(2) 效率高(3) 大信号工作状态(4) 功率BJT的散热2、功率放大电路的类型(1) 甲类功率放大器特点:· 工作点Q处于放大区,基本在负载线的中间,见图5.1。
· 在输入信号的整个周期内,三极管都有电流通过。
· 导通角为360度。
缺点:效率较低,即使在理想情况下,效率只能达到50%。
由于有I CQ的存在,无论有没有信号,电源始终不断地输送功率。
当没有信号输入时,这些功率全部消耗在晶体管和电阻上,并转化为热量形式耗散出去;当有信号输入时,其中一部分转化为有用的输出功率。
作用:通常用于小信号电压放大器;也可以用于小功率的功率放大器。
(2) 乙类功率放大器特点:· 工作点Q处于截止区。
·半个周期内有电流流过三极管,导通角为180度。
· 由于I CQ=0,使得没有信号时,管耗很小,从而效率提高。
缺点:波形被切掉一半,严重失真,如图5.2所示。
作用:用于功率放大。
(3) 甲乙类功率放大器特点:· 工作点Q处于放大区偏下。
《功率放大电路 》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。
模拟电子技术功率放大电路要点
集成电路
对于大功率放大,通常使用集成电路(IC) 。选择合适的IC型号,需要考虑其内部电路
结构、增益、带宽、散热性能等因素。
设计偏置电路和保护电路
要点一
偏置电路
为了使放大器在静态工作点上运行,需要设计偏置电路 。这通常包括设置基极和发射极的电压偏置,以确保晶 体管工作在饱和区。
要点二
保护电路
为了防止过电压、过电流等异常情况对晶体管和电路造 成损坏,需要设计保护电路。这可以包括过电压保护、 过电流保护和过热保护等措施。
进行测试
根据测试方程,进行实际测试。
分析结果
根据测试结果,分析电路的性能指 标。
波形法
观察信号波形
通过示波器等仪器观察信号波形。
分析波形参数
根据观察到的波形,分析信号的幅度、频率 等参数。
判断电路性能
分析产生波形的原因
根据波形参数,判断电路的性能指标。
根据观察到的波形,分析产生波形的原因。
04
功率放大电路的设计方法
设计输入和输出匹配电路
输入匹配电路
为了使输入信号能够有效地被放大并传输到晶体管,需 要设计输入匹配电路。这通常包括阻抗匹配和信号缓冲 等措施。
输出匹配电路
为了使输出信号能够有效地被负载吸收并转换为所需功 率,需要设计输出匹配电路。这通常包括阻抗匹配和信 号缓冲等措施。
05
功率放大电路的调试与测试
应用
甲类功率放大电路通常用于音频功率放大和射频功率放大等领域。
乙类功率放大电路
特点
乙类功率放大电路的晶体管仅在输入信号的半个周期内导通,晶体管静态工作点设置在负载线的上端或下端, 具有较高的效率。
应用
乙类功率放大电路常用于音频功率放大和射频功率放大等领域。
功率放大电路教案
功率放大电路教案第一篇:功率放大电路教案功率放大电路的特点及类型[教学目的] 掌握互补功率放大电路的工作原理,熟悉实际功放OCL 电路[教学重点和难点] 互补功率放大电路的最大输出功率、转换效率和最大输出[教学内容]一、主要特点1.由于输出电压或输出电流的幅度较大,功率放大电路必须工作在大信号条件下,因而容易产生非线性失真。
如何尽量减小输出信号的失真是首先要考虑的问题。
2.输出信号功率的能量来源于直流电源,应该考虑转换的效率。
3.半导体器件在大信号条件下运用时,电路中应考虑器件的过热、过流、过压、散热等一系列问题,因此要有适当的保护措施。
二、基本类型功率放大电路主要有互补对称式和变压器耦合推挽式两种类型。
1、互补对称式OTL功率放大器要求输入端(T1、T2基极)上的静态电压也为Vcc/2,即VI=(VCC/2)+Vi。
单电源互补对称功率放大器增加了一只大容量(几百~几千微法)的电解电容。
当静态时(Vi=0),T1和T2都截止。
它们的射极电压为V cc /2,所以电容C上充有Vcc/2的电压,输出Vo=-Vc=0。
信号Vi为正半周时,T1导电,使T2截止,负截RL 上流过正半周电流;信号为负半周时,电容器C上的电压Vcc/2作为电源,T2导电,T1截止,负载上流过负半周信号电流。
所以电容C要有足够大的容量,使得在信号负半周时能提供出较大的电流。
互补对称功率放大器由于在静态条件下T1和T2都处于截止状态,所以它的静态功耗为零,但在动态时存在严重的交越失真。
为了克服交越失真,必须给互补对称功率放大电路设置一定的静态工作点(使信号Vi=0时,T1、T2管都处于微导电状态)。
根据静态工作点的不同设置,互补对称功率放大器可以工作在乙类功放,即导电角θ=180°;甲类功放,即导电角θ=360°和甲乙类功放,即导电角在θ=180°~360°。
2.变压器耦合推挽式变压器耦合的突出优点是,通过改变变压器的变比,能找到一个最佳的等效负载(此时输出功率最大,且不失真)。
知识点1 功率放大电路的特点
什么是功率放大电路? 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。推动一个实际负载需要的功率很大。
以输出较大功率为目的的放大电路称为功率放大电路
例: 扩音系统
信
电
功
号
压
率
提
放
放
取
大
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。
3、非线性失真要小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
功率放大电路是在大信号下工作,所以不可避免地会 产生非线性失真, 在获得大的功率输出下尽可能将失真限 制在允许范围内。
4、散热要好
在功率放大电路中,有相当大的功率消耗在管子的集 电结上,使结温和管壳温度升高。为充分利用允许的管耗 输出足够大的功率,散热非常重要。
功率放大电路应具有以下四个主要特点: 1、输出功率要大
为了获得大的功率输出,要求功放管的电压和电流都有 足够大的输出幅度,因此管子往往在接近极限运用状态下工 作。 2、效率要高
所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直 流功率的比值。它代表了电路将电源直流能量转换为输出交 流能量的能力。功放通常工作在大信号情况下,所以输出功 率和功耗都较大,在允许的失真范围内尽量减小损耗。
功率放大电路
授课教师:徐升鹏
项目:功率电路制作
2020/5/16
2
第五章 功率放大电路
§ 5.1 功率放大电路的一般问题 § 5.3 乙类双电源互补对称功放电路 § 5.4 甲乙类互补对称功放电路 § 5.5 集成功率放大器
引言
多级放大电路:
几级放大电路的串联构成的电路
多极放大电路中,输出的信号往往需要送到 负载,去驱动一定的装置,或驱动执行装置, 通常采用的就是功率放大电路。
引言
本章的主要内容就是由晶体管BJT组成的 功率放大电路。
前面所讨论的放大电路主要用于增强电压 幅度或电流幅度,因而相应地称为电压放大 电路或电流放大电路。强调的是不同的输出量。
2020/5/16
5
§ 5.1 功率放大电路的一般问题
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。
T2 RL
-VCC
甲乙类双电源互补对称功放电路OCL
1.克服交越失真的措施:
+VCC
电路中增加 R1、D1、D2、R2
R1
T1
支路
D1
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
微弱导通状态.
vi D2 R2
VL iL T2 RL
在负载上静态时电流为零,电压为零。 -VCC
集成功放LM384: 生产厂家:美国半导体器件公司 电路形式:单电源 输出功率:8负载上可得到5W功率 电源电压:最大为28V
集成功放 LM384管脚说明:
14 -- 电源端( Vcc)
3、4、5、7 -- 接地端( GND) 10、11、12 -- 接地端(GND)
功率放大电路PPT课件
知识清单
知识清单
2.LM386
LM386是一种小功率音频放大器,它外接元件少,功耗低,频率响应范围宽等。电源电压
使用范围为4~16V。图3-4(a)为管脚功能图、图3-4(b)为典型应用电路。
知识点精讲
【知识点1】甲类功率放大电路的计算
【例1】已知某甲类功率放大电路的 = 12, = 30, = 8Ω,求输出功率 ,变压比
知识点精讲
【解】本题选B。
知识点精讲
下列描述OCL和OTL功放电路功能不正确的是
( )
A.都能实现功率放大功能,都能消除交越失真
B.OCL电路采用双电源,电路结构复杂,OTL功放电路结构简单,便于集成
C.OCL功放电路广泛应用于一些高级音响设备中
D.LM386集成功放的内部为OTL电路
【分析】乙类OCBiblioteka 和OTL功放电路都存在交越失真,但在对称的功放管前加上偏置电路,为功
内半周导通,半周截止。
(3)甲乙类:Q点位置略高于乙类,但低于甲类。当输入正弦信号时,功放管导通大于半
周。
知识清单
二、甲类功率放大电路
1.电路特点:非线性失真小,但静态电流较大,晶体管消耗的功率大,效率低。输入与输出
均采用变压器耦合,输出变压器的作用一方面隔断直流耦合交流,另一方面变换阻抗,使负载
采用一个正电源和一个负电源供电,发射极输出,直接耦合。
2.输出功率
1 2
≈
/
2
3.实用电路为克服交越失真,电路需设置静态工作点,使功放管处于微导通状态。选用功放管
时,极限参数应满足:
> 2 , >
, > 0.2
功率放大电路ppt课件
R L 8
CH8 功率放大电路
v V v I B i AS i
VBIAS=0.6V 放大器的效率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P om η 100 % 24 . 7 % ( P P ) VCVE
效率低(笔记)
CH8 功率放大电路
8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路
P P P 11 . 46 W V o T
CH8 功率放大电路
Pom % 78 . 5 % PV (2)所选功率管的最大允许管耗PCM必须大
PT1max=0.2Pom=1.8W ;
管子c-e耐压V(BR)CEO应大于2VCC=24V ; 管子的最大集电极电流ICM应大于Iomax=VCC / RL=12/8=1.5A。 (3)因为管耗最大时Vom≈0.6VCC ,所以管耗最大时的输出功率为: 2 Vom (0.6VCC)2 Po 3 . 24 W 2 RL 2 8 (4)因为在
8.3.3 功率BJT的选择
功率与输出幅 度的关系 2. 功率BJT的选择 P390
CH8 功率放大电路
CH8 功率放大电路
例题.工作在乙类的OCL电路如图所示。已 知VCC=12V,RL=8Ω,vi为正弦电压。
1.求在Vces≈0 的情况下,电路的最大输出功 率Pomax、及此时的效率η和管耗PT 。 2.根据主要极限值选择管子。 3.求管耗最大时的输出功率Po 。
V om
4 V CC
0 .5 4 V CC 7 .6 V 0.5 时, V om
8.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
因为
V 1V CC om V P ( om ) T1 R π 4 L
课件1-功率放大电路的特点[7页]
模拟电子技术基础
一般放大器与功率放大器的区别为:
技术要求
工作状态 分析方法
一般放大器
Au、Ri、Ro
功率放大器
PLm、、非线性失
真
小信号状态
小信号等效电路分 析法
大信号状态 图解法
功率放大电路的特点
功率放大器的特 点
提供尽可能高的输出功率Po
模拟电率称为输出功率。 有效值
Po
UoIo
U om 2
I om 2
1
2 U输om出 信I om号功率(负
提供尽可能高的功率转换效率
载上得到功率)
Po
PV PV Po PVT VCC IC
电源提 供的直 流总功
损耗功率
功率放大电路的特点
模拟电子技术基础
3. 非线性失真小。功率放大器是在大信号状态下工作, 电压、电流摆动幅度很大,极易超出管子特性曲线的 线性范围而进入非线性区造成输出波形的非线性失真。 因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失 真问题严重。在实际应用中,有些设备对失真问题要 求很严,因此,要采取措施减小失真。 4. 保护及散热。功放管承受高电压、大电流,因而功 放管的保护及散热问题也应重视。
例: 扩音系统
音源
话筒
信 号 提 取
微弱 电信 号
电 压 放 大
功率 小无 法驱
动载负功率 放 大
功率放大电路的特点
模拟电子技术基础
功率放大电路与电压放大电路不同之处在哪?
电压放大电路 主要要求输出信号电压大,其输出功率并不一定 很大
功率放大电路 主要要求输出信号功率大(电压大,电流大)和转换 效率
模拟电子技术基础
功率放大电路的特点
功率放大电路
i
+VCC
T ic1 1
u
o
ui > 0V ui 0V
T ic2
-
R
L
2
VCC
T1、T2两个管子交替工作,在负载上得到完整的正弦波。
当输入信号处于正半周时,且 幅度远大于三极管的开启电压,此 时NPN型三极管导电,有电流通过 负载RL,按图中方向由上到下,与 假设正方向相同。 当输入信号为负半周时,且幅度远 大于三极管的开启电压,此时PNP型三 极管导电,有电流通过负 载RL,按图中 方向由下到上,与假设正方向相反。于 是两个三极管一个正半周,一个负半周 轮流导电,在负载上将正半周和负半周 合成在一起,得到一个完整的不失真波 形。
二、复合管互补功率放大电路
1、复合管 (P123) 推动管
IB IC1
输出管
IC
IC2
IE1 =IB2
IE
I C I C 1 I C 2 1 I B 1 2 I B 2 1 I B 1 2 I E 1
1 I B 1 2 ( 1 1 ) I B 1 ( 1 2 1 2 ) I B 1 1 2 I B1
• 静态功率大,效率低
9.3 乙类功率放大器
一、电路组成
+Vcc
RB C1
+ Rs us c + b e RE T + C2 + uo R L _
+
-
ui _
+Vcc
RB + ui EB
c
b
e RE
T + uo R L _ +Vcc
功率放大电路PPT课件
式,可得PTmax为:
PTma=x2V πCRC VLomV 2oRm L 2 2VCπC 0R .6LV 4CC(0.62R V 4L CC )2
2.5V 6CC 20.642VCC 2
2πRL
2RL
0.8Pomax0.4Pomax0.4Pomax
模拟电子技术基础
第十七讲
主讲 :黄友锐
安徽理工大学电气工程系
.
1
17.1 概述 17.2 乙类互补功率放大电路 17.3 其它类型互补功率放大电路
.
2
17.1 概述
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的 的放大电路。为了获得大的输出功率,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。
图17.03 交越失真
动画17-2 .
动画17-3
10
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17.04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
图17.04 甲乙类互补功率放大电路
.
11
(3)参数计算
1.最大不失真输出功率Pomax
对一只三极管
PTmax 0.2Pomax . 图17.05 乙类互补功放电路的管耗15
4.效率η
当Vom = VCC 时效率最大,η=π/4 =78.5%。
P oIoV m om
P V 2
2V C πIC om π 4V V C om C
.
16
(4) 大功率三极管输出特性曲线的分区
三使极用管和在一 安大样 全功确分 角率过V定有 度三(B损过的放还极R)耗过C电,大分管E区O电流超区有的所由压区过、输决集区是此饱出定电由由值和特。极c最,区性、功大β中、e间耗允将,截的P许明除止C击m集显了区所穿电下与外决电极降普,定压电。通从。流
功率放大电路工作原理
功率放大电路工作原理
功率放大电路是一种电子电路,主要用于放大输入信号的功率。
其工作原理可归纳为以下几个关键步骤:
1. 输入信号:功率放大电路的输入端接收来自外部的低功率信号。
该信号的幅值、频率和波形特征可以根据特定的应用需求而不同。
2. 输入级:输入级负责接收和放大输入信号。
它通常包含一个电流放大器(如晶体管)和与之相关的电路元件。
这些元件的组合可以使输入信号的幅值得到放大,并提供相应的电流驱动能力。
3. 中间级:中间级在输入级之后,接收并进一步放大输入信号。
它可以包含一个或多个级联的放大器,以增大信号的幅值。
这些放大器的类型和配置可能因特定应用而异。
4. 输出级:输出级是功率放大电路的最后一个阶段,用于将中间级的放大信号转化为更高功率的输出信号。
输出级通常由一或多个功率晶体管组成。
这些晶体管具有高功率放大特性和较低的阻抗,以便有效地传输和放大信号。
5. 负载匹配:在功率放大电路中,负载匹配是一个重要的步骤。
它确保输出级的输出电阻与负载(通常是负载电阻)的匹配,以达到最佳功率传输效果。
负载匹配可以通过合理设计电路元件和调整其数值进行实现。
总的来说,功率放大电路通过连续的放大步骤,将低功率输入信号转化为高功率输出信号。
每个级别都有特定的功能和参数设置,以确保信号的适当放大和匹配。
功率放大电路的工作原理是基于电子器件(如晶体管)在适当配置下的放大特性以及负载匹配的优化。
这种设计可以满足各种应用需求,如音频放大器、射频发射器等。
功率放大应用电路(电子技术课件)
功率放大应用电路一、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、继电器工作、仪表指针偏转等。
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。
•要解决的问题(1)提高转换效率;(2)减小失真;(3)功放管的保护。
•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。
(2)转换效率η:最大输出功率与电源提供的功率之比,即η=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:功率放大电路与电压放大电路有本质上的区别吗?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:甲类:θ=360°ηmax=50%失真小,静态电流大,管耗大,效率低;乙类:θ=180°ηmax =78.5%失真大,静态电流为零,管耗小,效率高;甲乙类:180°<θ< 360°失真大,静态电流小,管耗小,效率高;丙类:θ<180°晶体管仅在信号的少半个周期处于导通状态。
思考题:功放中的功放管采用哪种工作状态最合适?•射级输出器能否做功率放大?射级输出器的输出电阻低,带负载能力强,但做功放不适合,它的最高效率仅达25%。
•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。
即降低Q点又不会引起截止失真的办法:采用推挽输出电路,或互补对称射级输出器。
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):左边的变压器:输入变压器;右边的变压器:输出变压器;T1和T2:对称放大管。
2.工作原理(1)当ui为正半周时:T1工作在放大区,T2工作在截止区。
(推)(2)当ui为负半周时:T1工作在截止区,T2工作在放大区。
功率放大电路的四个基本要求
功率放大电路是用于放大输入信号的电路,以提供较大的输出功率。
为了确保功率放大电路的正常运行和性能优良,通常有以下四个基本要求:
1.高增益:功率放大电路应该具有高增益,即输入信号经过放大后,输出功率应该显著增加。
高增益可以保证输入信号得到有效放大,并且减小信号的失真程度。
2.高效率:功率放大电路应该具有高效率,即输出功率应该尽可能接近输入功率的比例。
高效率可以减少电路能量的浪费,并减小电路的热量产生,从而提高功率放大电路的可靠性。
3.宽频响特性:功率放大电路应该具有宽带宽和平坦的频率响应特性,以便能够放大不同频率范围内的信号。
宽频响特性可以确保功率放大电路在不同频率下都能提供稳定的放大功能。
4.低失真:功率放大电路应该具有低失真特性,即输出信号应该与输入信号保持尽可能的准确性。
失真会引起信号畸变和噪声的产生,影响电路的性能和输出信号的质量。
因此,低失真是功率放大电路的重要要求之一。
不同的功率放大电路可能有其他特定的要求,例如对输出阻抗、稳定
性和保护电路等方面的要求,这些要求可以根据具体的应用和设计目标进行进一步考虑和优化。
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T 1 ui T2
-
2. V( BR) CEO 2VCC
uo
RL
VCC
4. 功率与输出幅度的关系
曲线①
PE 4 Vom Po max VCC
曲线②
Vom PO Po max VCC
曲线③
2
PT 2 Vom 1 Vom Po max VCC 2 VCC
2
0
1 2π( CC om sint om sin2t ) d( t ) RL RL
2
1 VCCVom Vom ( ) RL 4
两管管耗 单管最大管耗
2 VCCVom Vom PT = PT1 PT2 ( ) RL 4
PT1m 0.2 Pom 选管依据之一
自举电路 静态时
1 VK VCC 2
C3充电后, 其两端有一固定 电压 动态时 C3充当一个电源 # 在怎样的条件下,电容C3才能起到电源的作用? end
1. 功率放大电路的主要特点和要解决的主要问 题是什么? 2. 哪种组态的放大电路作为功率放大电路较合 适?为什么?
3. 提高功率放大电路效率的思路是什么?
4. 单从效率的角度来考虑,哪种工作方式的功 放效率最高?
5. 乙类工作方式存在的突出矛盾是什么?
6. 互补对称功放电路是如何解决效率与失真这 对矛盾的?
7. 什么是交越失真?其产生的原因是什么? 如何克服? 8. 乙类互补对称功放的分析计算:Po 、Pomax 、 PT1 、PT2 、PE 、 、PT1max 及其与Pomax的关系。 9. 乙类互补对称功放的效率在理想情况下可达 到多少? 10. 单电源互补对称功放是如何工作的? 11. 单电源互补对称功放中的自举电路是用来 解决什么问题的?其原理是什么? 12. 单电源互补对称功放的输出功率、管耗、 电源供给的功率和效率的计算与双电源的计算有 何不同? 13. 功率器件在实际使用中应注意哪些问题?
二极管等效为恒压模型 理想二极管
# 在输入信号的整个周期内,两二极管是否会出 现反向偏置状态?
5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路(续)
VBE扩大电路在偏置电路中的应用
VCE
R1 R2 VBE R2
VBE可认为是定值 调节R1可以改变VCE的 大小。R1、R2不变时,VCE
也是定值,可看作是一个内
iC1 vi Q VCC
VCES
+VCC
T 1 vo T 2
-
RL
VCES
vCE
VCC
Vom
iC2
负载上的最大不失真电压为Vom=VCC- VCES
图解分析
3. 分析计算
(1)最大不失真输出功率Pomax 输出功率一般表达式 最大输出功率表达式
( Pomax = VCC VCES 2 RL )2
2
3. 分析计算(续)
(2)管耗PT
1 PT1 = 2π 1 2π
单个管子在半个周期内的管耗
π
0 π
vo (VCC vo ) d( t ) RL (VCC Vomsint ) Vomsint d( t ) RL
2
0
1 2π
π
0
V V V ( CC om sint om sin2t ) d( t ) RL RL
end
课外作业
PP.140~141
5.2.2, 5.2.3, 5.3.3
end
第 十二 讲
5 功率放大电路
5.1 功率放大电路的一般问题 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 5.5 功率器件
5.1 功率放大电路的一般问题
1. 功率放大电路的主要特点 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。 一般直接驱动负载,带载能力要强。 2. 要解决的问题 提高效率 3. 提高效率的途径
Po = Vo I o
Vom
Vom 2 2 RL 2 RL
Vom
2
(VCC VCES ) 2 VCC 2 RL 2 RL
2
3. 分析计算(续)
(2)管耗PT
1 PT1 = 2π 1 2π
单个管子在半个周期内的管耗
π
0 π
vo (VCC vo ) d( t ) RL (VCC Vomsint ) Vomsint d( t ) RL
2
1 VCCVom Vom ( ) RL 4
两管管耗 单管最大管耗
2 VCCVom Vom PT = PT1 PT2 ( ) RL 4
PT1m 0.2 Pom 选管依据之一
2
选功率管的原则:
1. PCM PT1max =0.2PoM
PoM VCC 2 RL
2
+ VCC
降低静态功耗,即减小静态电流。 减小失真 管子的保护
# 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?
4. 放大器的 三种工作状态
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: 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°
2
5.3 甲乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称电路存在的问题——交越实真
5.3 甲乙类互补对称功率放大电路(续) 交越实真实际测试波形
5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路(续) 设T3已有合适
的静态工作点
(推动级采用PNP管) 1. 静态偏置 可克服交越失真 2. 动态工作情况
# 用哪种组态的电路作功率放大电路最合适?
5.2 乙类双电源互补对称功率放大电路
1. 电路组成
由一对NPN、PNP特性相同的 互补三极管组成,采用正、负双 电源供电。种电路也称为OCL互 补功率放大电路。
2. 工作原理
两个三极管在信号一个正、 负半周轮流导通,使负载得到 一个完整的波形。
5.2 乙类双电源互补对称功率放大电路(续) 组合特性分析——图解法
阻很小的直流电源。
5.3.2 甲乙类单电源互补对称电路(OTL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 # 在怎样的条件下,电容C才可充当负电源的角色?
3. 带自举电路的单电源功放