(第十二讲)功率放大电路(1)要点
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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
# 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
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
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
end
课外作业
PP.140~141
5.2.2, 5.2.3, 5.3.3
end
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°
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
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
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？
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？
2
1 VCCVom Vom ( ) RL 4
两管管耗 单管最大管耗
2 VCCVom Vom PT = PT1 PT2 ( ) RL 4Biblioteka Baidu
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
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
2
0
1 2π
π
0
V V V ( 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
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
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
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
# 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
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
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
end
课外作业
PP.140~141
5.2.2, 5.2.3, 5.3.3
end
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°
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
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
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？
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？
2
1 VCCVom Vom ( ) RL 4
两管管耗 单管最大管耗
2 VCCVom Vom PT = PT1 PT2 ( ) RL 4Biblioteka Baidu
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
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
2
0
1 2π
π
0
V V V ( 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
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
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