第二章 4乙类放大器
OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明甄选
OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明（优选.) OCL，OTL，BTL，甲类，乙类，甲乙类各种放大电路的原理详解，优缺点分析，以及应用说明清华大学张小斌（教授）一．OCL电路OCL（output capacitorless）的英文本意是说没有电容的输出级（这样可以使输出在低频时变得平滑），你一定认为这个称谓怪怪的，那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。
OTL（OCL从它发展而来）电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。
OTL在后面谈论。
之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的（集成电路中最容易制造的类型）。
OCL电路的基本形式如下图所示：它的最重要的特点是双电源，注意电源在集成电路中可不是什么难题。
正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。
Ui作为输出信号，在正的时候T1管发生作用；在负的时候T2管发生作用。
于是能产生一个连续的输出，信号如右图所示。
但是，当信号的电压在-0.6V到0.6V之间（以硅管为例），T1和T2管的导通就成了问题了，这种状况会造成信号输出的交越失真。
面对这个问题，我们只能设置合适的静态工作点，目的就是，在没有Ui时，T1和T2就已经微导通了，那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。
这是个很有逻辑的想法。
见下面的电路：这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC形成一个直流电流的旅行中，必然使T1和T2的两个基极之间产生电压，电压的大小等于两个二极管的压降之和。
这样T1和T2管就均处于微导通状态了。
这种结构稍显幼稚，我们在实际中喜欢采用（b）中的形式，学名Ube倍增电路（注意要是I2远大于Ib），意思是说，合理选择R3、R4的阻值，可以使Ub1、b2得到（1+R3/R4）Ube的直流电压。
为了增大T1和T2管的电流放大系数，减小前级的驱动电流，常采用复合管的架构，复合管前面已经由gemfield讨论过了。
乙类推挽输出级电路与功率放大器
=
1 2
I0mU0m
A
最大不失真输出电压: (Uom)max=ECC – UCE(sat)
Uces
D
1/ RL
·Q
Ec
最大不失真输出电流：
(Iom)max=(Uom)max/RL 休息1 休息2
U om
EC
ic1 io=ic1 -ic2
ic2 uo
-Ee 电路仿真
I om
u ce
ic2
返回
可2见单管管耗 最PT1大与平Io均m 是管非耗线性PT关1m系ax：
（1） 甲(A)类工作状态：
·Q
信号在整个周期内晶体管始终工
作在线性放大区域。
截止区
uBE
特点：静态工作点 Q 设置在放大区中部，
输出信号电流正负半周均无失真。
返回
3 晶体管的工作状态
(2) 乙(B)类工作状态：
静态工作点设置在截至区边缘，只有信
ic
饱和区
号正半周晶体管导通，输出信号电流 ic 为半
U0m max
IC1＝0，UCE1＝EC
( ) = U0m 2maxIC2＝Ec02，UCE2＝Ee
交流负载线2：R点L 斜式 2RQL 点：EC＝Ee
过QA点D，Q斜的率面 为 积–1=/RPL 0的ma直x 线.
uBE1 ui uBE2
1 输出功率：
ic1
P0＝I0U0（有效值） =
I0mU0m 22
ui uBE2
ic2
uo
-Ee
饱和区
uo
跟 随 区
Uon2 Uon1
跟 随
死区 区
电路仿真
饱和区
ui
返回
1 互补输出级电路及工作原理
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
乙类互补推挽放大器设计
电子应用系统CDIO一级项目设计说明书题目：乙类互补推挽放大器设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：设计成绩：2012年6月18日1、CDIO设计要求本次CDIO设计题目如下：运用课程《电子线路》的非线性部分相关知识及课外资料，设计一个符合要求的、合理的乙类互补推挽功率放大器。
设计要求为：1.电源电压U=10~15V2.输入阻抗Z≥1KΩ3.输出负载R=8Ω4.输出功率P=1~5W5.放大倍数X≥20倍6.带宽f =100~200KHZ7.无失真8.multisin仿真结果2、CDIO设计正文2.1 功率放大电路功率放大电路着眼于较大的输出。
其特点是在同样的供电电压下有着较大的电流输出能力，即具有较大的“负载能力”。
在实际应用中，需要功率放大电路的场合很多。
例如带动电机的转动、仪表的指示、继电器的动作、天线的发射、扬声器的发声等。
要实现这些控制，就要在电压放大之后，在用功率放大电路提供负载所需要的足够的电功率。
2.2 功率放大电路的特性1、有足够大的功率输出2、非线性失真小3、效率高2.3 功率放大电路的分类1、按功放管的工作状态分为甲类、乙类、甲乙类和丙类2、按工作频率的高低分为低频功率放大电路和高频功率放大电路3、按负载的性质分为非谐振功率放大电路和谐振放大电路4、按电路结构分为单管功率放大电路、变压器耦合推挽功率放大电路和无变压器的功率放大电路2.４ 乙类互补推挽功率放大电路推挽的意思是两个晶体管一推一拉的工作。
如下图是乙类互补对称推挽功率放大电路的原理电路。
T1、T2分别为ＮＰＮ和ＰＮＰ型三极管，他们的特性要相同。
信号从两个晶体管的基极输入，从公共射极输出，RL为负载电阻。
这个电路可以看成是由两个射极输出器组合而成。
由于半导体三极管的发射结处于正向偏置它才能导通，因此，当输入信号ｕ处于正半周时，Ｔ２截止，Ｔ１导通并处于放大状态，由电流ie 1流过负载RL；而当输入信号处于负半周时，Ｔ１截止，Ｔ２处于放大状态，由电流ie 2流过负载RL，由此便在负载上产生完整的电压波形。
甲类,乙类和乙类功率放大器的区别
电子知识甲类(Class－A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点，不论信号电平如何变化，它从电源取出的电流总是恒定不变，它是低效率的，用作声频放大时由于信号幅度不断变化，其实际效率不可能超过25％，可由单管或推挽工作。
甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好，十分讨人喜欢。
但一直因为耗电多，效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。
由于器件长期工作于大电流高温下，容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本高，所以制造甲类功率放大器出名的厂家，现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。
乙类(Class－B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管（或电子管）在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只在半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周时，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。
乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达78％，缺点是失真较大。
甲乙类（Class－AB）放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。
甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率也增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。
IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。
IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。
概述甲类乙类甲乙类功率放大电路全解ppt课件
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2. 消除交越失真的OCL电路:工作原理
利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃 失真。
静态： U B1、B2 U R2 U D1 U D2
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
工作原理：
uI正半周主要是 T1管发射极 驱动负载； uI负半周主要是 T2管发射极驱动负载 T1、T2导通时间 uI半个周期 T1、T2工作在甲乙类状态。
UomVCC2UCES
PomU Ro2Lm(VCC2R ULCE)S2
4
78.5%
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
4. 几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率 低，低频特性差。 OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。
因此，选择功率BJT时，其极限参数:
I CM i U CEO(BR)
C
max
u CE
V CC RL
max
2V CC
PCM
PT max
0.2
V
2 CC
2RL
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
二、乙类推挽功率放大器
图 (a) 中，D1，D2 由电流源 IR 激励，产生正向电 压，即为所需的偏置电压 VBB。若 T1 和 T2 的特性配对， 且其基极偏置电流很小，可忽略，则 VBB VBEQ1 VBEQ2 2 VBB 2VT n( I R / I S ) IS 为二极管 D1 和 D2 的反向饱和电流，VT 为温度电 压当量。
两管集电极管耗相等，且为
2 1 2 PC1 PC2 ( PD Po ) / 2 ( ) Pomax π 2
分析：当输入激励由大减小，即 减小时，Po、 PD、ηC 均单调减小，而 PC1 和 PC2 的变化非单调，
2 0.636 时最大， π
其值为
PC1max PC 2max 2 2 Pomax 0.2 Pomax π
3. 影响输出信号电压振幅的因素 交流负载 r ≈ R∥ri ＜ R，得交流负载线为(b)Ⅱ所示。 可见，T3 管的最大输出信号电压振幅受到截止失真的限 制，其值小于 VCC/2。 若使 r ＞ R，则交流负载线如图(b)Ⅲ所示，输出 信号电压振幅不受截止失真限制，可接近 VCC/2。
4. 改进电路
通过 RL 的电流：iL iE1 iE 2 iC1 iC2 I cmsint 相应产生的电压： vL Vcmsint RL 上的输出功率：PL = Po = VcmIcm/2 = I2cmRL/2 正负电源总的直流功率： PD = PD1 ＋ PD2 = 2VCCI平均 = 2VCCIcm/
vi (t ) 0 ic1 ic2 0 VCEQ1 VCC VCEQ2 VCC
Vi 正半周，T1 导通，负载线是自 Q 点出发，斜率为
1 / RL 的直线 AQ；
Vi 负半周，T2 导通，负载线是自 Q 点出发，斜率为
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°
乙类推挽功率放大器
1.1 CDIO 设计目的通过设计乙类互补推挽功率放大器，掌握利用分离原件组成OTL 功放电路的原理，提高电路原理图读图技能，熟练掌握较复杂电路的装调操作方法。
1.2 CDIO 设计正文1.2.1设计要求电压增益：20倍直流输入电压：不大于10V输出功率：1W 以上（负载RL =8Ω）频率特性：20Hz ～50KHz1.2.2 设计原理乙类工作时，为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路。
通常使用T1和T2两个特性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型），若忽略功率管发射结导通电压，则当输入信号正半周期时，两功率管分别导通和截止，输出为正半周的半个正弦波；当输出信号负半周期时，两功率功率管分别截止和导通，输出为负半周的半个正弦波，通过负载的电流通过合成形成完整的正弦波。
1.2.3设计过程负载RL =8Ω Vo= V Po R L 22*=，输出功率Po=1W峰值为Vp=4V ，峰峰值为Vp-p=8V若要实现输出功率为Po=1W ，则直流电源电压Vcc ＞8所以取Vcc=10V输出电流Io==L CC R V /221422mA 取β=100，1b I =Io/β=4.22mA 取5I =20mA ，所以5R =0.5cc V /5I =250Ω取E V =0.2Vcc=2VE R =2V/20mA=100Ω因为E 5V R /R A ==2.5<10，所以E R 取值不合适令64E R R R +=，4R =10Ω，5R =250Ω当交流分析时，6R 被短路，V A =25符合要求Q2三极管基极电流'b I = I5/β=20mA/100=0.2mA2I =5～10倍的'b I ，取2I =2mA E 2V V =b +0.7V=2.7V6R = 2b V /2mA=1.35k Ω4R =(Vcc-2V b )/2mA=3.65k Ω电路中R 、C 电路为高通滤波电路，频率在20Hz ～50KHz所以计算得2C =40uF ，3C =2mF ，旁路电容1C =100nF1.3仿真结果图1 乙类功放原理图图2 输入端电压与输出端电压比较图3 示波器仿真波形1.4设计总结通过这次的乙类推挽功率放大器的设计，发现了自己很多知识上的漏洞，通过查阅书籍和在网上搜索资料，以及询问同学，总算做出了这个波形不是真的仿真电路。
甲类乙类甲乙类推挽式放大器
经常会看到XX功放是采用推挽式结构，或者说XX采用甲类放大器，效果出色什么的描述，但各位可否知道这些类型功放工作代表的意义呢？下面就简单介绍一下：1.甲类放大：晶体管静态工作点设置在截止区与饱和区的中分点的放大电路，叫做甲类放大电路，适合于小功率高保真放大。
甲类放大又称为A类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周由单一功率输出原件连续放大输出的一类放大器。
当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为180度，且静态工作点在负载线的中点。
甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，适用于小信号低频功率放大，但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式。
2.乙类放大：晶体管静态工作点设置在截止点的放大电路，叫做乙类放大电路，适合于大功率放大。
乙类放大又称为B类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的输出元件分成两组，轮流交替的出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类功率放大其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
3.甲乙类放大：管静态工作点设置在截止区与饱和区之间，靠近截止点的放大电路，叫做甲乙类放大电路，适合于大功率高保真音频放大，推挽电路通常就是甲乙类放大电路。
甲乙类放大又称AB类放大，它界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
4.丙类放大：晶体管静态工作点设置在截止区内的放大电路，叫做丙类放大电路，适合于大功率射频放大。
丙类放大又称为C类放大，丙类放大器工作在开关状态，它只处理正半周信号，也就是脉动直流信号。
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 。
乙类互补对称式功率放大电路的制作与调试
任务4 乙类互补对称式功率放大电路的制作与调试一、学习目标●了解功率放大器的概念、分类、特点和分析方法；●理解各类功率放大电路的组成和原理；●会调试功率放大电路的静态工作点；●能制作功率放大电路；●能测试功率放大电路的主要性能。
二、工作任务●能测试功率放大电路的主要性能识读功率放大电路的电路图；●调试功率放大电路的静态工作点；●仿真电路并选取元件●制作并调试功率放大电路；●测试功率放大电路的主要性能。
三、乙类互补对称式功率放大电路的制作与调试（1）电子:电路（2）仪器仪表工具0~30V双路直流稳压电源1台，双踪示波器1台，函数信号发生器1台，交流毫伏表1台，万涌表1块，镊子1把。
（3）制作步骤①识图乙类互补对称式功率放大电路。
②根据阻值大小和三极管型号正确选择器件。
电阻RL色环为棕黑橙金，代表阻值10KΩ。
三极管选择硅小功率三极管，标识型号为8050（NPN）和8550（PNP）。
其他元件型号见图所示。
③将电阻、三极管正确成型，注意元器件成型时尺寸须符合电路通用板插孔间距离要求。
④在电路通用板上按测试电路图正确插装成型好的元器件，并用导线把它们连接好。
注意三极管e、b、c的电极和电容的极性。
（4）测试步骤①按上术制作步骤完整接好如图上所示的电路并复查，通电检测调试。
②接上双路直流稳压电源，独立输出双电源，VCC=+6V，-VCC=-6V。
③使μi=0，测量两管集电极静态工作电流，并记录：IC1= ，IC2=结果表明：互补对称电路的静态功耗（基本为0/仍较大）。
④保持步骤②，不接RL，改变μi，使其f=1KHZ，U IM=3.5V，用示波器（DC输入端）同时观察u i，u o的波形，并记录波形。
结果表明：互补对称电路的输出波形（基本不失真/严重失真）。
⑤保持步骤③，接上RL并改变RL，但μi不变，用示波器（DC输入端）同时观察u i，u o 的波形，并记录波形。
接上RL，互补对称电路的输出波形（出现/不出现）失真。
甲类乙类甲乙类推挽式放大器---精品资料
经常会看到XX功放是采用推挽式结构，或者说XX采用甲类放大器，效果出色什么的描述，但各位可否知道这些类型功放工作代表的意义呢？下面就简单介绍一下：1.甲类放大：晶体管静态工作点设置在截止区与饱和区的中分点的放大电路，叫做甲类放大电路，适合于小功率高保真放大。
甲类放大又称为A类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周由单一功率输出原件连续放大输出的一类放大器。
当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为180度，且静态工作点在负载线的中点。
甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，适用于小信号低频功率放大，但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式。
2.乙类放大：晶体管静态工作点设置在截止点的放大电路，叫做乙类放大电路，适合于大功率放大。
乙类放大又称为B类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的输出元件分成两组，轮流交替的出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类功率放大其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
3.甲乙类放大：管静态工作点设置在截止区与饱和区之间，靠近截止点的放大电路，叫做甲乙类放大电路，适合于大功率高保真音频放大，推挽电路通常就是甲乙类放大电路。
甲乙类放大又称AB类放大，它界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
4.丙类放大：晶体管静态工作点设置在截止区内的放大电路，叫做丙类放大电路，适合于大功率射频放大。
丙类放大又称为C类放大，丙类放大器工作在开关状态，它只处理正半周信号，也就是脉动直流信号。
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》课件 知识点：乙类双电源互补对称功率放大电路-教学文稿
输入与输出波形
6
一、明确任务
（一）乙类功放及其应用
4.动画演示分析
在输入信号的整个周期内，功放管仅在输入信号的正半周导通，iC波形只有 半个波输出。由于几乎无静态电流，功率损耗最小，使效率大大提高。乙类功 率放大电路采用两个三极管组合起来交替工作，则可以放大输出完整的全波信 号。但是工作在乙类的双电源互补对称电路会产生交越失真。
图中VT1为NPN型三极管，VT2为PNP型三 极管，两管参数要求基本一致，两管的发射极 连在一起作为输出端，直接接负载电阻RL，两 管都为共集电极接法。正负对称双电源供电， 两管中的静态电位为零。
OCL基本电路及工作波形
10
二、知识准备
（三）乙类双电源互补对称功率放大电路（OCL）
2. 工作原理：
Pom UCC UCES
Pvm 4
U CC
78.5% 4
OCL的图解分析
13
二、知识准备
（三）乙类双电源互补对称功率放大电路（OCL）
4. 功率管的选择：
若要使功放电路输出最大功率，又使功率管安全工作，功率管的 参数必须满足下列条件：
PCM>0.2Pom |U(BR)CEO| >2UCC ICM>UCC /RL
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谢 谢！
20
一、明确任务
（一）乙类功放及其应用
1. 功放机、电视机声音输出？
功放机、电视机等驱动扬声器发出较大声音的都是用功率放大电路。
一、明确任务
（一）乙类功放及其应用
2.乙类双电源互补对称功率放大电路仿真电路图
5
一、明确任务
（一）乙类功放及其应用
3.乙类双电源互补对称功率放大电路仿真画面
4.2乙类双电源率放大电路
模拟电子技术基础4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路教学内容1.乙类功率放大电路的引出2.功率放大电路的定性分析3.功率放大电路参数的定量计算4.功率管的选择及选择的依据1.互补对称功率放大电路的引出＋＝电路特点：（1）乙类功放是两个轮流导通的射极输出器构成的组合电路；（2）电路用成倍的元器件的个数，解决了效率与非线性失真之间的矛盾。
+U CCT 1R Liu ++--ou T 2-U CCR Liu++--ou2.图解法分析ωti o=-u U i R T :+2CE2CC C2L=-u U i R T :1CE1CC C1Lωtu oQ±U CC ①输出电压幅值不够大时②输出电压幅值足够大时i o“互补”是指NPN 和PNP 管轮流工作半个周期；“对称”是指T 1和T 2的特性完全相同。
U om =U CC -U CES有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）i im sin u U tω=o om sin u U tω=oo om Lsin u i I tR ω==2om om omo o o L222U I UP U I R ==⋅=①输出功率P o3.参数的计算是指输出电压有效值U o 与输出电流有效值I o的乘积。
o iu u ≈对于射极输出器◆输出电压幅值不够大时◆输出电压幅值足够大时，u o 具有最大不失真电压幅值：om CC CES=U U U -()2CCCES omL2U U P R -=2CCom L2U P R ≈忽略临界饱和压降U CES 时②直流电源提供的功率P U()CC omU CC o 0L21U U P U i d t R πωππ==⎰3.参数的计算当输入交流电压信号时，T 1和T 2轮流导通，两个电源轮流提供能量，平均功率为：输出电压幅值足够大时，u o 具有最大不失真电压幅值：om CC CES=U U U -()CC CC CES Um L2=U U U P R π-忽略临界饱和压降U CES 时2CCUmL2U P R π≈③转换效率ηo omU CC 4P U P U πη==omCC U U <当时，2CCUmL2U P R π≈max 78.5%4πη≈=2omo L2UP R =CC omU L2U U P R π=2CCom L2U P R ≈负载上输出的交流功率P o 与电源提供直流功率P U 的比值。
【2019年整理】乙类双电源互补对称功率放大电路
一、电路的组成和工作过程 二、电路的分析计算
3、直流电源供给的功率PV (1)PV的一般式
+VCC T1 NPN
+
uCE
RL
uO
－
ui
iO +
－
VCCUom 2 PV = — • ——— RL —
t
T2 PNP
uO 0
过度
继续
－VCC
电源供给的功率PV 效率
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
(a)
Icm
U 电路允许 2U 输出的最大 功率Pom (b)
cem
iC2
本页完 继续
输出功率PO、POm 管耗PT 电源供给的功率PV 效率
根据输出功率的 一、电路的组成和工作过程 一般式 , 把输出电 压的最大值Ucem代 二、电路的分析计算 单击此进入 替Uom 即可 OCL 1、输出功率Po 工作过程演示 U2om 1 U2om · — 输出功率Po(有效值)的一般式 Po = — 1 ·— 2 RL Po = — 2 RL OCL 允许输出的最大功率Pom 2 V CC 1 · 2 P — — U 1 om cem 输出的最大 iC1 · —— Pom= — 2 RL 2 RL 电压幅值 U iC1 cem A 由图可知,Ucem A VCC (电源电压) 所 2 以 V 1 iB=常数 Pom — ·—CC i = 常数 B I Icm1 cm 2 RL
O
B UCES Vcem U
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
Q VCC uCE1
2Icm
O
B UCES Ucem
Q
UCES
O uCE
最大功率Pom的 几何意义就是这 (a) 个三角形的面积。
第二章 [4]乙类放大器
![第二章 [4]乙类放大器](https://img.taocdn.com/s3/m/268db62776c66137ee0619a3.png)
4
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
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
2019/1/28
北京航空航天大学202教研室
5
例2：温度控制 R1-R3:标准电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 A：电压放大器
放大微弱信号Av大
阻容耦合或直接 耦合
分析工具 波形情况 研究重点
2019/1/28
甲类 小区域 微变等效电路 非线性失真小 增益/频响等
甲/乙/甲乙/丙 尽限运用 图解法 非线性失真大
Po/效率/失真度/散热
7
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2.5 乙类推挽输出级 电路与功率放大器
2.5.1 乙类推挽输出级的工作原理
R1 a
R3 b + + - A uo1
功 放 uo
R2
Rt
温控室 温度调节 过程
室温T T
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加 热 元 件
UO1
Rt
Ub
UO
6
功放的特殊性 电压放大器 电路功能 电路形式
管子工作状态 管子工作范围
功率放大器
供给负载功率Po大
变压器耦合or OTL(单电源)、OCL(双电 源)
可见只要选择功耗为输出功率五分之一的管子
结论：乙类放大器效率很高，但存在交越失真
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2.5.2.6 最大可能管耗
管耗：
参考最值
(幅度影响)
2 VCC RL
pC vCE iC
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解：1.直流电源供给功率
PE P o 2P T1 22.25W
效率 2. 单管耗
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vi t v´o t v"o
死区电 压
+VCC
T1
vi T2 交越失真
iL RL
vo
t
vo t
-VEE
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。
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乙类放大的特点：
(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零；
2.5.1 乙类推挽输出级的工作原理
甲乙丙类说明
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工作原理（设vi为正弦波）
T1
+VCC
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。 3. 输入输出端不加隔直电容。 T2 -VEE
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0
TL回路必须满足两个条件： （1）在TL回路中必须由偶数个正偏发射结 （2）顺时针方向和逆时针方向得正偏结数量 必须相等。
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根据上面两个条件有：
iCk iCk ( VTk ln ) CW ( VTk ln ) CCW k 1 k 1 I Sk I Sk
3
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
信 号 提 取
电 压 放 大
功 率 放 大
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例2：温度控制 R1-R3:标准电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 A：电压放大器
2( Rs rbe ) 2( Rs rbe ) 2( Rs rbe ) 2( Rs rbe )
返回
Rod Kcmr
2 Rc
0
2 Rc 0 Rc Rc
Ac c
Rc 2 Rcm
同上
单端和双端输入的差模和共模特性及其分析是相同的 单端和双端输出的差模和共模特性及其分析有明显的区别 2018/10/11 北京航空航天大学202教研室
P112，式2.5.2
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乙类功放演示
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2.5.2.2 单管最大平均管耗
设：vo Vom sin t 单管平均管耗：
1 PT1 2 1 2 VCC
选用功放管的依据之一
0
(VCC
vO 1 v O ) d (t ) RL 2
2 V om 2
0
[(VCC
Vom Vom sin t ) sint ]d (t ) RL
0
2 VCCVom 1 VCCVom Vom [ sin t sin t ]d (t ) ( ) RL RL RL 4
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小结：功率放大电路
乙类互补推挽
图解法
功率 效率
电流模电路基础
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作业：
• 第二章 P112 的图2.5.3
– – – – 输出功率 单管最大平均管耗电源功率 最大可能管耗-
vi
iL
RL
vo
静态分析：
vi = 0V T1、T2均不工作 vo = 0V T1 ic1
+VEE
因此，不需要隔直电容。
动态分析： vi > 0V T1导通，T2截止 iL= ic1 ; T1截止，T2导通 vi ic2 -VEE
iL
RL T2
vo
vi 0V
iL=ic2
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。
Po 12.25 54% PE 22.25
Vom Vim VBE 20V
2 om
输出功率 P o V
2RL 20 (2 *8) 25W
2
2 1 VCCVom Vom 1 20* 20 (20) 2 P ( ) [ ] 3.4W T1 RL 4 8 3.14 4
差动放大电路回顾
基本BJT差放 JFET共源差放 有源负载BJT共射差放
大信号特性 微变特性 Rid，Rod， Avd 有源负载差放从电路结构上 看虽然是单端输出，但其差 模传输跨导等于一个共射放 大管的跨导，所以它有双端 输出功能或称为单端-双端转 换功能
实际差放-共模抑制比 实际共射差放的输入失调特性
管子工作状态 管子工作范围
放大微弱信号Av大
阻容耦合或直接 耦合 甲类 小区域 微变等效电路 非线性失真小 增益/频响等
分析工具 波形情况 研究重点
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甲/乙/甲乙/丙 尽限运用 图解法 非线性失真大
Po/效率/失真度/散热
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2.5 乙类推挽输出级 电路与功率放大器
VCC 1 π VCC I1 sin td(t ) 2π 0 RL πRL VCC P113，式2.5.7 I 2 I1 πRL
两个电源提供的最大总功率为：
PE max PE1max PE 2 max
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2 VCC 2VCC 2VCC πRL πRL
(2) 每管导通时间等于半个周期 ；
(3) 存在交越失真。
+VCC
T1
vi T2
iL RL -VEE
vo
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减小交越失真的方法：为T1，T2提供较小的初始静态偏置电流 用D1，D2为T1，T2 提供偏置电压，可知 如果D1，D2和T1，T2 的发射结参数相同则 ID1=ID2=IE1=IE2 这种电路称为甲乙类互补 推挽放大器，因静态电流 小，在输出功率，功耗和 效率上与乙类十分相近
( J ) CW ( J ) CCW
在含有偶数个正偏发射结、且顺时针方向结的数量与逆时针 方向结的数量相等的闭环回路中，顺时针方向发射极电流密度 之积等于逆时针方向发射极电流密度之积。
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考虑TL回路中发射区面积之比时：
( 1 1 iCk ) CW ( iCk ) CCW Ak Ak
io
iz i y ix
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2.6.5 电流模电路的特点 2.6.5.1 阻抗电平区别
理想电流放大器应该具有零输入阻抗和无穷大输出阻抗。
2.6.5.2 动态范围大 在很低的电源电压下（0.7~1.5V）动态范围可达nA～mA （甚至10pA～mA）的数量级变化。 2.6.5.3 速度快，频带宽 频带宽度接近于fT 2.6.5.4 传输特性非线性误差小，非线性失真小 传输特性基本保持直线
式2.5.8
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Po max
2.5.2.4 效率
最大效率为：
I cm 2
Vcem
2 VCC 2 2 RL
PE max
2 2VCC πRL
max
Po max 78.5% PE max 4
2.5.2.5 最大平均管耗与最大输出功率的关系
PT1 max 0.2Po max
最大可能功耗：负载影响
PC max
2 2 2 VCC VCC VCC 2 RL 4RL 4RL
PC max 0.5Po max
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2 V 最大有效值之 P CC 积(定义影响) o max 2 RL
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例题 :不考虑交越失真， Vcc 20(V) RL 8() 计算：1. vi 10 2 sin t (V) 时，输出功率、管耗、直流电 源供给功率、效率; 2. Vim Vcc 时的以上值。 解：1. Vom Vim VBE 10 2 14V 2 2 输出功率 P o Vom 2RL 14 (2 *8) 12.25W
gm IC VT
可知，跨导gm和集电 极电流IC成线性关系
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2.6.3 跨导线性（TL）回路原理
vBE 2 vBE 4 vBE3 vBE1 0
VT j ln
j 1 n
iCj I Sj
0
消去VT得：
ln
j 1
n
iCj I Sj
R1 a
R3 b + + - A uo1
功 放 uo
R2
Rt
温控室 温度调节 过程
室温T T
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加 热 元 件
UO1 UO
Rt
Ub
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功放的特殊性 电压放大器 功率放大器