6.3 乙类单电源互补对称功率放大电路剖析
互补对称功率放大器
间串联一只大容量电容器C。在没有输入信号时，
调整基极电路的参数，使得电容C两端电压为VCC/2。 在输入信号的正半周时，VT1导通，电流自VCC经 VT1为电容C充电，经过负载电阻RL到地，在RL上产
生正半周的输出电压（电流方向如图中实线所指）。
在输入信号的负半周时， VT2导通，电容C
POm7.0573.6%
PV 9.58
（3）根据最大输出功率与最大管耗之间的关系， 可得到最大管耗为：
P T 1 m P T 2 m 0 .2 P O m 0 .2 7 .0 1 5 .41
（三）OTL甲乙类互补对称 电路
1.工作原理 2.典型电路分析
1.工作原理
图4-6所示电路与上述电路（图4-5）的不同之 处是，除了采用单电源（即将VT2集电极接地）供
真，如图4-4所示。
（2）基本甲乙类互补对称电路
为了减小和消除交越失真，通常在两基极间加二 极管（或电阻或二极管与电阻串联），给VT1和VT2两
管提供一定的稍大于UBE(th)的正向偏置，使两管有一适
当的静态电流，这样两管合成的特性就克服了输入特 性启始部分的非线性影响，从而消除了交越失真，这 就构成了甲乙类放大器。图4-5所示为基本甲乙类互补 对称功率放大电路。
管饱和压降UCES=1V，ICEO=0，RL=16Ω，VCC=32V，
求：
（1）电路的最大不失真输出功率POm。
（2）电路的效率η。
（3）单管最大管耗PTm。
解 （1）求电路的最大不失真输出功率，在考虑管 子的饱和压降时，电路的最大不失真输出电压幅 度为：
U cem V 2 CC U CE S1 23 2115
甲乙类互补对称功率放大电路分析
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引言 引言
由两个射随器组成的乙类互补对称电路 , 实际 并不能使输出很好地反映输入的变化。这是由于没 有直流偏置(即静态时UBEQ= 0 ) , 电路出现了一种称 为 “交越失真”的失真。要解决这个问题 , 必须使 用甲乙类互补对称电路。
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本 节 学 学 习 习 要 要 点 点 和 要 求
1、电路形式 2、消除交越失真原理 3、电路的改进 4、电路的分析计算
Re3 + R*1
T3 T1 NPN
+VCC
ui R 2
－ Rc3
++ T4 － + － －
T2 PNP
+
RL
uo
－
甲乙类双电源互补对称放大 电路(OCL)的输出功率Po ，管 耗PT ，电源输出功率 PV 和效 率 都与乙类互补对称功率放 大电路一样 , 自行参考第二节 的内容 ,这里不再赘述。 4.电路的分析计
D
Rc3 b1 D1 C1 R2 b2 D2
T3
+VCC
T1
VCC/2 K
+ －
T2
C
uo
RL
计算输出功率Po , 管耗PT, 电源输出功率PV和效率 ,必 须先分析推挽管T1、T2的CE 极等效电源电压的大小.
ui
b3
R1 Re3
Ce
3.电路的分析计 算
本页完 继续
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 二、甲乙类双电源互补对称放大电路(OCL) 三、甲乙类单电源互补对称放大电路(OTL)
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 ui=0 时，R1、R2分压使 二、甲乙类双电源互补对称放大电路 (OCL) 同时电源 +V 通过 T1对 CC T3、D1、D2 导通, D1、D2 能够去除“ -VCC” 的关 三、甲乙类单电源互补对称放大电路 (OTL) 输出电容 C 充电 , 使其左 + 的导通可以令T 、T 处于
考研专业课-电子技术基础-乙类互补与甲乙类功率放大电路
乙类互补与甲乙类功率放大电路1、功率放大电路与电压放大电路相比本质上是相同的，即它们都是能量转换电路。
2、(1) 甲类放大 电路的静态工作点设置在放大区的中点，管子的导通角为360°。
输出波形好，失真小。
静态功耗大，效率低。
(2) 乙类放大 电路的静态工作点设置在截止区，管子的导通角为180°。
输出波形严重失真。
无静态功耗，效率最高。
(3) 甲乙类放大 电路的静态工作点设置较低，高于乙类而低于甲类，管子的导通角为大于180°而小于360°。
输出波形失真也较为严重。
静态电流很小，静态功耗也很小，效率很高。
OCL 互补对称功率放大电路 1．OCL 乙类互补对称电路*****三极管T1和T2各导通半周，均工作在乙类放大，且输出端没有电容，所以称为OCL 乙类互补对称电路**********OCL 乙类互补对称电路静态功耗等于零。
缺点是输出波形有严重交越失真***** 2．OCL 甲乙类互补对称电路静态时，三极管微导通，电流21,C C i i 略微大于零，电路对称，T1和T2的发射极电位等于零，输出电压 0=o u 。
输入正弦电压，正半周，1C i 逐渐增大， 2C i 逐渐减小，T1由微导通状态逐渐过渡到放大区，而T2由微导通状态逐渐过渡到截止区，输出电压0>o u 。
正半周，1C i 逐渐增小， 2C i 逐渐减大，T2由微导通状态逐渐过渡到放大区，而T1由微导通状态逐渐过渡到截止区，输出电压0<o u 。
3．参数计算OCL电路的图解分析(1) 最大输出功率(2) 直流电源提供的平均功率两个电源提供的总的平均功率P：V(3)转换效率(4) 三极管的管耗U忽略功率管的饱和压降CES4．功率三极管的选择(1) 最大管耗与最大输出功率的关系最大管耗:最大管耗与理想情况下最大不失真输出功率的关系单管的最大管耗与理想情况下最大不失真输出功率的关系(2) 功率三极管的选择OTL 互补对称功率放大电路电路互补对称，所以静态时两管的发射极电位为2Vcc ，则电容两端的电压C U 也等于2Vcc。
乙类单电源互补对称功率放大电路
第 6 章
功率放大电路
二、OCL 电路和 OTL 电路的比较
OCL 电源 信号 频率响应 电路结构
2
OTL 单电源 交流 fL 取决于输出耦合电容 C 较复杂
2
双电源 交、直流 好 较简单
Pomax
1 U om 1 V CC 2 RL 2 RL
1 U om 1 V 2CC 2 RL 8 RL
第 6 章
功率放大电路
6.3 乙类单电源互补 对称功率放大电路
一、电路的组成与工作原理
二、OCL电路与OTL电路的比较
第 6 章
功率放大电路ຫໍສະໝຸດ 一、单电源互补对称放大电路
RB V4
RB1 + + ui RB2 V5 E RE + CE +VCC V1 + C V2 RL
电容 C 的作用：
1)充当 VCC / 2 电源
2
+ 2)耦合交流信号 uo 当 ui = 0 时， U E VCC / 2
U C VCC / 2
当 ui > 0 时： V2 导通，C 放电， V2 的等效电源电压 0.5VCC。 当 ui < 0 时： V1导通，C 充电， V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。
应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。
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一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真
在be 间输 入信号
静态工 作点Q
硅管的 门坎电压
灰色为三极管 处于截止的区域 , 在此区域内三极 管没有基极电流 i 产生。
B
单击此进入交越 失真原理演示
i
B
不是完整的+VCC
半个正弦T波N。PN
10
u i
0
u+ t
0
－i T PNP
RL
0色.5区V域以下)不(即产2－灰生ViBC。C
D
(3)静态Q点的稳定过程
R c3b1
+V
CC
T
1
D
1
+ C－
C1 R2
u
b
3
b2
D
2
V /2
CC
K
T2
T3
uo
R
L
电路中R 与T 、T 中点K
2
1
2
处连接起来可以起到稳定工
作点的作用。 稳定过程如下：
U K
↑→
U ↑→ B3
U ↓→
C3
U↓ K
i
RR
1
e3
Ce
(的使3)稳通其静定过基态负本工反不作馈受点把温度QUK的稳影定响下本。继来页续, 完
R1L .u电o 路形所式以在静态时应有
U BE1Q
=
U BE2Q
2.－消除交稍越大失于真0.5原V. 理
本继页续完
甲乙类互补对称功率静态放工大作电点路
一二、、乙甲类乙互类补双对电称源功互率补硅放对管大称的电放路大Q导的电,通管交路状子越(O态处失C。于L真微) iB /?A
1、电路形式
甲乙类单电源互补对称功率放大电路
模拟电子技术知识点：甲乙类单电源互补对称功率放大电路静态时，V K=V CC/2输出通过电容C与负载耦合，而不用变压器——OTL电路(OutputTransformerless) V CC/21.基本电路2.原理分析v i负半周-+充电+v i 正半周-+放电•只要R L C 足够大，电容C 就能起到电源的作用。
-2.原理分析v i 为负半周最大值时接近饱和CCK V v +≈2.原理分析•理想情况下，负载R L 两端得到的交流输出电压幅值V om ≈V CC /2v i 为正半周最大值时接近饱和≈=CES K V v 2.原理分析•在单电源互补对称电路中，计算输出功率、效率、管耗和电源供给的功率，可借用双电源互补对称电路的计算公式，但要用V CC /2代替原公式中的V CC 。
2.原理分析+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题图（b ）所示为某集成功率放大器的简化电路图。
已知输入电压为正弦波；三极管T 6、T 8的饱和管压降＝2V ；C 和C 2对交流信号均可视为短路。
填空：+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2①为了驱动扬声器，将图(b)与图(a)、图(c)合理连接，可以增加一个元件，使电路正常工作；此时引入的交流负反馈的组态为，在深度负反馈条件下的电压放大倍数≈。
电压串联负反馈1+R 6/R=11-+-+++例题+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2②D 2、D 3和D 4作为输出级偏置电路的一部分，作用是。
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路是一种常用于音频放大器设计的电路拓扑结构。
其特点是同时采用NPN型和PNP型晶体管作为功率放大器的互补输出级，实现了功率放大器两端的对称输出，并且可以较好地平衡输出电流，减小交叉失真。
这种电路主要应用于大功率音频放大器、电视机音响等领域。
在乙类互补对称功率放大电路中，晶体管的工作状态被分为两种：NPN型晶体管处于导通状态，PNP型晶体管处于截止状态；PNP型晶体管处于导通状态，NPN型晶体管处于截止状态。
这两种情况下，输出电路中只有一个晶体管处于放大状态，而另一个处于关断状态，从而避免了交叉失真的产生。
此外，乙类互补对称功率放大电路还需要采用偏置电路来为晶体管提供合适的偏置电压，使其能够在正常工作状态下完成输出功率的放大。
这个偏置电路的设计需要考虑多个因素，如输出电阻、直流偏置水平、温度漂移等，以确保其能稳定、准确地提供偏置电压。
总的来说，乙类互补对称功率放大电路具有功率输出高、失真小、音质好等优点，在音频放大领域得到了广泛应用。
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。
甲乙类互补对称功率放大电路解读
解：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为
uOmax 13V
Pom
(uOmax RL
交流信号正负半周对称，但存
在交越失真。
tK+C RL vo
T2 ic2
4、输出功率及效率
计算同乙类功放，只是公式中的vcc用vcc/2代替。
若忽略交越失真的影响，且 vi 幅度足够大。则：
Vom max
VCC 2
Po max
1
V2 om max
2 RL
VCC2 8RL
vi
VCC 2
PV
VCCVom
无输出变压器形式 （ OTL电路）
无输出电容形式 （ OCL电路）
OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess
二、OTL互补对称功放电路
1、特点
1. 单电源供电； 2. 输出加有大电容。
2、静态分析 vi
T1、T2 特性对称，
VK
VCC 2
8.4 甲乙类互补推挽功率放大电路
一、克服交越失真的措施
1、电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。
静态时: T1、T2两管发射结电位 R1
分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于
D1
微弱导通状态，有较小的静
态电流ICQ；
vi D2
另：静态电流在输出端被抵消， R2 故vi＝0，VO=0
b3
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)剖析
2 1 V 2CC PC1 m 2 Po m 0.2 Pom 2 RL
例 7.2.1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1，并选管。
[ 解] V 2CC 242 Pom 36 ( W) 2 RL 2 8 PDC= 2V2CC / RL
乙类双电源互补对称功率放大电路ocl本文语言简练内容丰富叙述明确得当是所述领域中不可多得的优秀文章
7.2 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
+VCC
V1 iC1
ui = 0 V1 、 V2 截止 ui > 0 V1 导通 V2 截止 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL ui < 0 V2 导通 V1 截止 io = iE2 = iC2, uO = iC2RL+ ui Nhomakorabea
V2
iC1
RL
+ uo
交越失真
VEE
问题： 当输入电压小于死区电压时， 三极管截止，引起 交越失真。 输入信号幅度越小失真越明显。
二、功率和效率 1. 输出功率 1 Po Uo I c Uom 最大输出功率
V1 + ui
+VCC + uo
I cm RL 2 0 2 2 ( V U ) 1 (VCC ) CC CE(sat) 3. 效率 U /R Pom = 2 I V = 2V 最大输出功率 PDC = IC1 V + I V RL L 2C1 RL CC CC 2C2 EE CC 2 om max 78 .5% Po 2 U om P U = 2 V / R om DC CC L 最大输出功率时： η 4 PDC 4 VCC I cm RL 4 VCC 实际约为 60% 1 2 Po 2 U om / RL , PDC = 2VCCIcm /
乙类甲乙类互补对称功率放大电路(PPT课件)
计划学时：8 基本要求：掌握功率放大电路的一般问题，乙类、甲乙类 互补对称功率放大电路；了解集成功率放大器。 教学重点难点：乙类互补对称功率放大电路的结构和工作 原理 基本内容： 1) 功率放大电路的一般问题 2) 乙类双电源互补对称功率放大电路 3) 甲乙类互补对称功率放大电路 4) 集成功率放大器
Vom
2
8.3.2 分析计算
2. 管耗PT
单个管子在半个周期内的管耗 vo 1 π PT1 = (VCC vo ) d(ω t ) 0 2π RL Vomsint 1 π ( V V sin t ) d( t ) CC om
2π
0
RL
2
V 1 π VCCVom ( sint om sin2t ) d( t ) 2π 0 RL RL 2 1 VCCVom Vom ( ) RL π 4 2 2 VCCVom Vom 两管管耗 PT = PT1 PT2 ( ) RL π 4
图解分析
8.3.2 分析计算
1. 最大不失真输出功率Pomax
( Pomax = VCC VCES 2 RL )2
(VCC VCES ) 2 2 RL
忽略VCES时 实际输出功率
Pomax
V CC 2 RL
2
Po = Vo I o
Vom
Vom 2 2 RL 2 RL
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
当 VCC VEE 15V
I BiAS
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
四种工作状态 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°
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN 硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。
当输入信号vi 低于这个数值时，T1和T2都截止，ic1和ic2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。
这种现象称为交越失真。
5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图1所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。
由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时iC1= iC2 ，iL= 0, vo =0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使vi很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。
上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用VBE扩展电路。
二、VBE扩展电路利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用VBE扩展电路来解决，如图1所示。
在图1中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出VCE4=VBE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的VBE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。
这种方法，在集成电路中经常用到。
5.3.2 单电源互补对称电路一、电路结构与原理图1是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。
在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使IC3 、VB2和VB1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位VK=VC=VCC/2 。
互补对称放大功率(详细分析：电路)共9张PPT
这种功率放大电路在理想情 况下的效率为 78.5%。
D2
B2 R2
T2
OTL 电路
RLuo iC2
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2. 无输出电容(OCL)的互补对称放大电路
特点：双电源供电、
输出无电容器。
静态时：两管的电流相等，负 C
载中无电流通过，两管发射极 +
周期，静态IC 0，一般功 放常采用。
t
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互补对称放大电路
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。 互补对称电路有两种形式： （1）当互补对称电路采用单电源供电，通过容量较大的 电容与负载耦合时，由于省去了变压器而被称为无输出变 压器(Output Transformerless)电路，简称OTL电路。 （2）若互补对称电路采用双电源供电，直接与负载相 连，输出电容也省去，就成为无输出电容(Output
互补对称功率放大电路
功率放大电路的作用：是放大电路的输出级，去推动负 载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏 转、电动机旋转等。
对功率放大电路的基本要求
(1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。
(2) 由于功率较大，就要求提高效率。
负载得到的交流信号率 功 η 电源供给的直流功率
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在 ui 的一个周期内，电
流 iC1 和 iC2 以正反方向交替流过
负载 RL ，在 RL 上合成而得出 一个交流输出信号电压 uo。 T1、T2在正负半周交替导通，互
相补充故名为“互补对称放大电
R3
ui
C +
6.3 OTL互补对称功率放大电路
（3）
2020/6/3
6
对称功率放大电路。
2020/6/3
2
OTL互补对称功率放大电路
3. 电路存在的问题 T1 管 输入信号正半周幅值越大 ，T1 导通越充分
A点电位升高，当 A 点电位向VCC 接近时 T1管基 极电位升高受限T1输出波形正半周幅值减小，造成 电压的正负半周不对称。
2020/6/3
3
OTL互补对称功率放大电路
2020/6/3
5
OTL互补对称功率放大电路
解：（1）R、C 组成自举电路，其中R为隔离电阻、 C为自举电容。作用是增大输出波形正半周的幅度。
（2）电阻 R1 通过直流负反馈的方式为 T3 提供偏置 且稳定静态工作点；调节R1使A点直流电位达到VCC/2； R1引入的交流电压负反馈起稳定输出电压的作用。电阻 R4为T1、T2提供偏置电压，以克服交越失真。电容C2使 加在 T1、T2 管基极的交流信号 相等 ，有助于输出波形 正、负半周对称。
模拟电子技术基础
6.3 OTL互补对称功率放大电路
2020/6/3
1
OTL互补对称功率放大电路
1. 电路组成 电容C4 上静态电压为VCC/2，
取代了OCL功放中的负电源-VCC。 2. 工作原理 与OCL电路相似 负载电流最大值为：
此电路的输出通过电容与负载相耦合，故称为OTL 甲乙类互补对称功率放大电路，也称单电源甲乙类互补
乙类功放的计算公式中的VCC全部改为VCC/2即可。
2020/6/3
4
OTL互补对称功率放大电路
例6.3.1 单电源互补功率放大电路如图所示。 （1）电路中R、C的作用是什么？ （2）R1、R4、C2的作用是什么？ （3）如果VCC=15V，RL=8， |UCES|=1V，试求电路 的输 不变（约为VCC/2），A点电位 升高 B点电位升高，在新增 电阻 R 的隔离下，使 uB > VCC （即自举T1基极电位升高并 充分导通增大了输出波形正 半周幅值。
OCL乙类互补对称功率放大电路
实
验
报
告
实验五：甲乙类互补对称功率放大电路
学号：********
班级：电子111
指导老师：***
学生姓名：***
日期：2012/5/7
实验五：OCL乙类互补对称功率放大电路
一、实验目的：
1、进一步理解乙类功率放大器工作原理。
2、查看乙类功率放大电路交越波形。
3、查看乙类功率放大如可改变失真的波形及负载两边的电压电流。
二、实验器材：
2个三极管、2个电源、1负载、3电阻、2二极管、1个双踪示波器、1台电流表、1电压表、1台电功率表。
三、实验原理图：
图（1）
图（2）
四：实验记录分析：
经测试得图中乙类放大器电路交越失真的波形
经测试得图中甲乙类放大器电路不失真的波形
分析:
甲乙类放大器电路，电路中的VD1、VD2、R1、R2、R3共同组成三极管的偏流电路，调节R1可以改变偏置电流的大小。
图为负载的电压以电流值。
图为负载的电功率。
由图可以得:电压值为988.515mv、电流值为988.591uA、电功率为1.638mW
四、实验总结;
1、乙类放大电路静态工作点耗能小，效率高，但是也有严重的交越失真。
2、甲乙类放大电路是给每只三极管加上一定的基础偏流。
使它在小信号放大时处于甲类放大状态，大
信号时转为乙类放大，从而达到不失真。
模拟电子技术基础第14讲 甲乙类互补对称功率放大电路探究
iC1 iC 2 i L 0，Vo 0
5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路
（2）动态工作情况
外加输入信号vi后由 于管子工作在甲乙类，即 使vi很小，由于D1、D2的 交流电阻很小，可视为短 路，此时相当于T3的输出 加在T1、T2管子的基极上， 实现信号的放大。
（3）图解法分析 （4）缺点
5.2.1 乙类双电源互补对称功率放大电路
无输出电容的互补对称功放电路（OCL电路） （1）最大不失真输出功率Pomax
Pomax VCC 2 RL
2
实际输出功率Po （2）管耗PT 2 1 VCCVom Vom PT1 PT2 ( ) RL 4 最大管耗与最大输出功率的关系： PT1m PT2m 0.2Pom 由于T1、T2导通时均组成射极输出器，所以该 电路的特点是： 2VCCVom （3）电源供给的功率PV PV = Po P T u RL i A 1 ， u ， i V u om v o i o 当 Vom VCC 时 ， （4）效率 78.5% R 4 VCC L 4
值，就可以改变T1、T2的偏 压。 功放指标的分析计算与 乙类双电源互补对称功放的 有关公式近似。
5.3.2 甲乙类单电源互补对称电路
1. 静态偏置
调整R1、R2阻值的大 1 小，可使 此时电容上电压 V 1 V C CC
VK VCC 2
2. 动态工作情况 3. 指标的计算
2
用VCC/2代替乙类 OCL电路的各指标公式 中的VCC即可。 4. 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？ RLC足够大，应满足RLC>(5-10)/2πfL。
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路1 甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。
当输入信号vi低于这个数值时，T1和T2都截止，i c1和i c2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。
这种现象称为交越失真。
图1 交越失真的产生原因2 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。
图2由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时i C1= i C2，I L= 0, v o=0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使v i很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。
上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用V BE扩展电路。
二、VBE扩展电路图3利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用V BE扩展电路来解决，如图3所示。
在图3中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出V CE4=V BE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的V BE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。
这种方法，在集成电路中经常用到。
3 单电源互补对称电路图4一、电路结构与原理图4是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。
在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使I C3、V B2和V B1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位V K=V C=V CC/2 。
乙类互补功率放大电路
谢谢
图17.07单电源OTL 互补功率放大电路
二、 采用复合管的互补功率放大电路
当输出功率较大时，输出级的推动级，即
末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采
用复合管，复合管有四种形式，见图17.08。
复合管
的极性由前
面的一个三
极管决定。
由NPN-NPN
或PNP-PNP
复合而成的
一般称为
图17.08 四种类型的复合管
五、 双通道功率放大电路
双通道功率放大电路是用于立体声音响 设备的功率放大电路，一般有专门的集成功 率放大器产品。它有一个左声道功放和一个 右声道功放，这两个功放的技术指标是相同 的，需要在专门的立体声音源下才能显现出 立体声效果。有的高级音响设备一个声道分 成二、三个频段放大，有相应的低频段、中 频段和高频段放大器。
（3）参数计算
1．最大不失真输出功率Pomax
设互补功率放大电路为乙类工作状态， 输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降， 负载上的最大不失真功率为
Poma =x(VCC R 2 V LCE)2 S(VC2 C R V LCE)2 SV 2C RL 2 C
2．电源功率PV
直流电源提供的功率为半个正弦波的平均 功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。 直流电源功率PV的表达式推导如下
2.π52V 6RC LC 20.624R 2VLCC 2 0.8Pomax0.4Pomax0.4Pomax
对一只三极管 PTmax 0.2Pomax
图17.05 乙类互补功放电路的管耗
4．效率η
当Vom = VCC 时效率最大，η=π/4 =78.5％。
P oIoV m om
P V 2
2 V C πIC om π 4V V C om C
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第 6 章
功率放大电路
二、OCL 电路和 OTL 电路的比较
OCL 电源 信号 频率响应 电路结构
2
OTL 单电源 交流 fL 取决于输出耦合电容 C 较复杂
2
双电源 交、直流 好 较简单
Pomax
1 U om 1 V CC 2 RL 2 RL
1 U om 1 V 2CC 2 RL 8 RL
第 6 章
功率放大电路
6.3 乙类单电源互补 对称功率放大电路
一、电路的组成与工作原理
二、OCL电路与OTL电路的比较
第 6 章
功率放大电路
一、单电源互补对称放大电路
RB V4
RB1 + + ui RB2 V5 E RE + CE +VCC V1 + C V2 RL
电容 C 的作用：
1)充当 VCC / 2 电源
2
+ 2)耦合交流信号 uo 当 ui = 0 时， U E VCC / 2
U C VCC / 2
当 ui > 0 时： V2 导通，C 放电， V2 的等效电源电压 0.5VCC。 当 ui < 0 时： V1导通，C 充电， V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。
应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。