1.3乙类推挽功率放大电路
《电工电子学》第7章习题答案
第7章习题答案7.1.1 选择题。
（1）功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大___A____。
A. 交流功率B. 直流功率C. 平均功率（2）功率放大电路的转换效率是指___B____。
A. 输出功率与晶体管所消耗的功率之比B. 最大输出功率与电源提供的平均功率之比C. 晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比（3）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有__B D E____。
A. βB. I CMC. I CBOD. U（BR）CEOE. P CMF.f T（4）在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为1 W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为___C____。
A. 1 WB. WC. W（5）与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是____B_____。
A. 无输出变压器B. 能量转换效率高C. 无交越失真（6）所谓能量转换效率是指____B_____。
A. 输出功率与晶体管上消耗的功率之比B. 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比C. 输出功率与电源提供的功率之比(7) 功放电路的能量转换效率主要与___C______有关。
A. 电源供给的直流功率B. 电路输出信号最大功率C. 电路的类型(8) 乙类互补功放电路存在的主要问题是___C______。
A. 输出电阻太大B. 能量转换效率低C. 有交越失真(9) 为了消除交越失真，应当使功率放大电路的功放管工作在____B_____状态。
A. 甲类B. 甲乙类C. 乙类(10) 乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是__C_______。
A.线性失真B. 饱和失真C. 截止失真(11) 设计一个输出功率为20W的功放电路，若用乙类互补对称功率放大，则每只功放管的最大允许功耗PCM至小应有____B_____。
A. 8WB. 4WC. 2W(12) 在题图7.1.1所示功率放大电路中。
推挽放大电路工作原理电路图
推挽放大电路工作原理电路图推挽放大电路、推挽放大电路工作原理、A类放大电路、B类放大电路、AB类放大电路、如何降低推挽放大电路的交叉失真。
一、推挽放大电路推挽晶体管电路是一种电子电路，使用以特定方式连接的有源器件，可以在需要时交替提供电路并从连接的负载吸收电流，用于向负载提供大功率，也被称为推挽放大器。
推挽放大器由2个晶体管组成，其中一个是NPN型，另外一个PNP型。
一个晶体管在正半周期推动输出，另一个在负半周期拉动输出，因此被称为推挽放大器。
推挽放大器电路的主要优点是当没有信号时，输出晶体管没有功耗。
推挽放大电路有多种类型，但通常将B类放大器视为推挽放大器。
推挽放大电路二、A类放大器A类配置是最常见的功率放大器配置，仅由一个设置为始终保持导通状态的开关晶体管组成，产生最小的失真和最大幅度的输出信号。
A类放大器的效率很低，接近30%。
即使没有连接输入信号，A 类放大器的级也允许相同数量的负载电流流过它，因此输出晶体管需要大散热器。
A类放大器的电路图如下：A类放大器三、B类放大器B类放大器是实际的推挽放大器。
B 类放大器的效率高于A 类放大器，因为它由两个晶体管 NPN 和 PNP 组成。
B 类放大器电路以这样一种方式偏置，即每个晶体管将在输入波形的一个半周期内工作。
因此，这类放大电路的导通角为180度。
一个晶体管在正半周期推动输出，而另一个在负半周期拉动输出，这就是它被称为推挽放大器的原因。
B类放大器的电路图如下：B类放大器交叉失真B 类通常会受到称为交叉失真的影响，其中信号在 0V 时失真。
我们知道，晶体管需要在其基极 - 发射极结处提供 0.7v 的电压才能将其打开。
因此，当交流输入电压施加到推挽放大器时，它从0 开始增加，直到达到0.7v，晶体管保持关断状态，我们没有得到任何输出。
PNP 晶体管在交流波的负半周也会发生同样的事情，这被称为死区。
为了克服这个问题，二极管用于偏置，然后放大器被称为 AB 类放大器。
《模拟电子线路》宋树详 第8章答案
(√)
9. 功率放大电路如图 8.20 所示，已知电源电压 VCC=VEE=6V，负载 RL=4Ω。 (1)说明电路名称及工作方式；
(2)求理想情况下负载获得的最大不失真输出功率；
(3)若 UCES=2V，求电路的最大不失真功率； (4)选择功放管的参数 ICM、PTm 和 U(BR)CEO 。
+ ui
(1)定性画出 uo 端波形。 (2)负载 RL 上输出功率 Po 约为多大？ (3)输入信号 ui 足够大时，电路能达到的最大输出功率 Pom 为多大？ 解：（1）略
显著变化。消除办法可以通过加静态偏置电压，使管子预导通。
4． 乙类推挽功率放大器的管耗何时最大？最大管耗值与最大输出功率间有何关系？管 耗最大时输出功率是否也最大？
答：当U om » 0.64VCC 时，管耗最大； PT1max = PT 2 max » 0.2Po max ；不是
5 .什么是热阻？如何估算和选择功率器件所用的散热装置？
(1)顾名思义，功率放大电路有功率放大作用，电压放大电路只有电压放大作用而没
有功率放大作用。
(Χ)
(2)在功率放大电路中，输出功率最大时功放管的管耗也最大。
(Χ)
(3)乙类互补对称功率放大电路的交越失真是由三极管输入特性的非线性引起的。
(√ )
(4)在 OTL 功放电路中，若在输出端串连两个 8Ω 的喇叭，则输出功率将比在输出端
能超出安全工作区。
（√）
(8)分析功率放大器时常采用图解法，而不是用微变等效电路法，这主要是因为电路
工作在大信号状态，工作点的变化范围大，非线性失真较严重。
（√）
(9)要提高输出功率，就应尽可能扩大动态工作范围并实现阻抗匹配，因此工作点要
《模拟电子技术基础》习题册
第一章：基本放大电路习题1-1 填空：1．本征半导体是，其载流子是和。
载流子的浓度。
2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于，而少数载流子的浓度则与有很大关系。
3．漂移电流是在作用下形成的。
4．二极管的最主要特征是，它的两个主要参数是和。
5．稳压管是利用了二极管的特征，而制造的特殊二极管。
它工作在。
描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是、、、和。
6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将。
7．双极型晶体管可以分成和两种类型，它们工作时有和两种载流子参与导电。
8．场效应管从结构上分成和两种类型，它的导电过程仅仅取决于载流子的流动；因而它又称做器件。
9．场效应管属于控制型器件，而双极型半导体三极管则可以认为是控制型器件。
10．当温度升高时，双极性三极管的β将，反向饱和电流I CEO正向结压降U BE。
11．用万用表判别放大电路中处于正常放大工作的某个晶体管的类型与三个电极时，测出最为方便。
12．三极管工作有三个区域，在放大区时，偏置为和；饱和区，偏置为和；截止区，偏置为和。
13．温度升高时，晶体管的共设输入特性曲线将，输出特性曲线将，而且输出特性曲线之间的间隔将。
1-2 设硅稳压管D z1和D z2的稳定电压分别为5V和10V，求图1-2中各电路的输出电压U0，已知稳压管的正向压降为0.7V。
D Z1D Z225VU O1k Ω( )b D Z1D Z225VU O1k Ω( )c ( )d ( )a D Z1D Z225VU O 1k ΩD Z1D Z225VU O1k Ω图1-21-3 分别画出图1-3所示电路的直流通路与交流通路。
( )a ( )b( )c图1-31-5 放大电路如图1-5所示，试选择以下三种情形之一填空。
a ：增大、b ：减小、c ：不变（包括基本不变） 1．要使静态工作电流I c 减小，则R b2应 。
2．R b2在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。
1.3乙类功率放大器
1.3 乙类推挽功率放大器 1.3.1 变压器耦合乙类推挽功率放大器一、电路 结构特点：上下对称 Tr1：输入变压器，保证两管轮流工作；Tr2：输出变压器，实现输出信号合成。
二、定性工作原理输入信号正半周时，T1导通，T2截止； 输入信号负半周时，T2导通，T1截止。
两个管子轮流工作，一推一拉（挽）所以叫推挽。
三、定量性能分析 Q 点：1、 静态 0CQ I =直流通路： CEQ CC V V =2、 交流通路 2'L L R n R =，12w n w =为输出变压器变比3、 交流负载线：过Q 点，斜率为1'L R -。
4、 动态分析 设：sin i im v V t ω= 当正半周(0)t ωπ≤≤时， 有1sin C cm i I t ω=1sin CE CC cm v V V t ω=-同理，负半周(2)t πωπ≤≤时，2sin C cm i I t ω=-1sin CE CC cm v V V t ω=+两管叠加后21()sin (02)L C C cm i n i i nI t t ωωπ=-=-≤≤RL'.v v i i i oc1c2L L R ++--Tr1Tr2w2CEui i = n ( ic2 - ic1 )i iLC2C1ttttuotCE1i B1ti C1ttVccIcmIbmVcmVcm = Icm*RL'5、 定量计算（1） 输出功率（'L R 上功率就是L R 上功率）o P22111'2'22cm o cm L cm cm L V P I R V I R ===每管输出功率1112o o o P P P ==引进集电极电压利用系数ξcmCCV V ξ=， ξ与激励bm I 有关，(01)ξ≤≤ cm CC V V ξ∴=⋅， 'CCcm L V I R ξ⋅=则：22222max ()112'2'2'cm CC CCo o L L L V V V P P R R R ξξξ⋅===⋅=⋅ 其中：2max2'CC o L V P R =为理想状态，满激励下的输出功率----最大输出功率。
乙类互补推挽功率放大电路的分析计算
PD C m
V C C 2 πRL
Pcmax PTm 0.4Po
PTm(single) 0.2Po
max 78.5%
甲类：Pcmax=4W→ 大功率管→必须加散热片→体积增大 乙类： Pcmax=0.2W —中功率管
说明：一般0.1W以下的管子称为小功率管。
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组
2UomVCC πRL
PD C m
2VC C 2 πRL
3. 效率
Po U o m
PDC
4 VCC
4. 集电极的最大功耗PC
PC PDC Po
2VCC π
m
4
78.5%
2Po RL
Po
P U o m 2
o
2RL
81/117
PC
PC
2VCC
2PO RL
PO
matlab代码如下。
om PTm
PTm(single) 0.2Pom
P U o m 2
o
2RL
83/117
甲类功放 (CE、无变压器)
Pcmax 4Po
max 2 5 %
例：负载输出功率 Po=1W， 甲类CE单管放大和乙类放 大电路的管子子功耗是多少？ 分析：
乙类功放
Po(m ax )
V C C 2 2 RL
PO
x = 0:0.1:10
y = 24/pi*sqrt(2*x/8)-x;
plot(x,y)
82/117
4. 集电极的最大功耗PC
PC PDC Po
2VCC π
2Po RL
Po
令
d PC d Po
0 ， 解 得 Po
电子线路 非线性部分(第五版)冯军 谢嘉奎 绪论和第一章课件
8．小结
(1)非线性电子线路讨论的范围 除小信号放大器以外的其他功能电路——振荡器、功 放、调制器、解调器、混频器、倍频器。
(2)本课程讨论的内容——三类电路 ① 功率放大电路——在输入信号作用下，可将直流 电源提供的部分功率转换为按输入信号规律变化的输出信 号功率，并使输出信号的功率大于输入信号的功率。 ② 振荡电路——可在不加输入信号的情况下，稳定 地产生特定频率或特定频率范围的正弦波振荡信号。 ③ 波形变换和频率变换电路——能在输入信号作用 下产生与之波形和频谱不同的输出信号。包括：调制电路、 解调电路、混频电路和倍频电路。 本课程将顺序学习这三类电路。
例：非线性电阻：
① 直流电导 定义：
g0 Q IQ VQ
i v
意义：表明直流电流与直流电压间 的依存关系。 特点：其值是 VQ(或 IQ) 的非线性函数。 应用：直流分析。 ② 交流电导 定义：
gQ di dv
Q
图 0-2-1
i v
意义：伏安特性曲线上任一点的斜率，或该点上增量 电流与增量电压的比值。 特点：其值是 VQ(或 IQ)的非线性函数。 应用：交流分析。
(5)检波器 解调，从中频调幅波还原所传送的调制信号。
(6)低频放大器 小信号放大器 ＋ 功率放大器，作用：放大调制信号， 向扬声器提供所需的推动功率。
可见，有用信号在不 同频率上进行放大——超 外差接收机 。 特点：解调电路前包括混频器、本机振荡、中频放大 器等。 优点： 增益高，选择性好。 直接高放接收机：解调前仅包括高放，无混频器、本 机振荡、中频放大器等，增益低，选择性差。
三、不满足叠加定理
若 则 例 i = f(v)， i = f(v1 + v2) i = av2
晶体管放大知识（甲类、乙类、推挽式等）
晶体管放大知识（甲类、乙类、推挽式等）放大器基础知识（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。
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2. 过流保护电路 (1) 电路：T1、T2 ：保护管，R1、R2 ：取样电阻。 (2) 原理 ：以保护管 T1 为例 正常时，VR1 < VBE1(on)，T1 截止， 不起保护作用。 异常时，VR1 > VBE1(on)，T1导 通，分流 i1 , 限制 T3 管的输出电流， 起到了限流保护作用。 T2 对 T4 的限流保护作用同上。 五、输入激励电路 1. 必要性 互补功放, 功率管为射随器，Av < 1。若要求输出最大 信号功率，则要求激励级提供振幅接近电源电压的推动电 压(单电源为1/2VCC)。
乙类推挽电路时，两管的合成传输特性
(2) 解决途径 输入端两管适当正偏，使其工作在甲乙类。 由传输特性图可见：只要 VBB 取值合适，上下两路传输 特性起始段的弯曲部分就可相互补偿，合成传输特性趋近于 直线，在输入正弦电压激励下，得到不失真的输出电压。
(3) 常用电路 ① 二极管偏置电路 ② vBE 倍增电路 2. 二极管偏置电路 电路：IC中，偏置二极管由三极管取代，如图 (b)、(c)
作业：1-14，1-16，1-17
式中，VBE3 = VT ln(IE3 / IS) VT ln(IR / IS)
R2 R1 VBE3 VBB VBB VBE3 (1 ) R1 R2 R2
上式表明：偏置电路提供的偏置电压 VBB 是 VBE3 的倍 增值，且其值受 R1 和 R2 控制，故称为 VBE 倍增电路。 (3) 具有热补偿：Ｔ℃↑ → ICQ →VBE3→VBB → ICQ
2. 电路 T3 : 输入激励级， T3 的直流负载R(忽略T1 T2)基流，直流负载线为 (b)Ⅰ。 3. 影响输出振幅的因素 交流负载r R//ri < R ,交流负载线(b)Ⅱ所示。故 T3 管最 大输出电压振幅减小，小于 VCC/2。 若使 r > R，则交流负载线如图(b)Ⅲ，输出信号电压振 幅可接近 VCC/2。 4. 改进电路 (1) 电流源构成有源负载放大器，直流电阻小，交流电 阻大。
问题：偏置电路是否影响输入信号 vi (t) 的传输？ 解答：二极管正向交流电阻很小，可认为交流短路。
3. vBE 倍增电路 (1) 偏置电路：由 T3、R1、R2 组 成，且由电流源 IR 激励，为互补功 率管 T1、T2 提供偏置电压 VBB。 T3、R1 构成电压并联负反馈 电路，反馈电路的电阻很小，几乎 不影响输入信号的传输。 (2) 倍增原理
1.3
乙类推挽功率放大电路
从原理电路到实际电路，还须解决偏置，功率配对和 保护一些问题。 (1) 交越失真——加偏置电路 (2) 双电源——单电源供电 (3) 互补管难配——准互补推挽电路 (4) 安全——过载保护 (5) 充分激励——输入激励电路 一、交越失真和偏置电路 1. 交越失真（Crossover Distortion） (1) 定义 在零偏置条件下，考虑到导通电压的影响，输出电压 波形在衔接处出现的失真，称交越失真。
(2) 采用自举电路 R1R2 取代 R ，且接入大容 量电容 C2，使交流电位由 O 经 C2 自举到 C 点，即 vC vO。 工作原理：射随器，Av 1 ， 因而 vB vO vC，通过 R2 的交流 电流 i 0，因而从 B 点向虚线框 看进去的交流电阻 (vB/i) 很大， 趋于无穷，T3 的交流负载电阻便 近似等于 T1(或 T2) 电路的输入 电阻。
T1 T2
IC b
c
IB
IE IE
Байду номын сангаасe e b
采用复合管可以获得很 大的电流放大倍数，减 少前级的推动电流； 复合管是否合理，看所 有电流是否都有通路， 主要看第一只管子输出 电流必须符合第二只管 子所需基极电流流向。 看复合管类型，应该看IB
T1
T2
IB
IC
c
T1
IE
b
e
IB
T2
IC
c
2. 解决办法：采用复合管取代互补管， 构成准互补推挽电路。 3. 电路 复合管 T1、T2 等效为 NPN 型管； T3与 T4 等效为 PNP 型管。 其中，T1、T3 为小功率管，它们之 间是互补的，T2、T4 为大功率管，它们 是同型，便于特性配对，故称为准互补 推挽电路。 R1，R2(几百 )——减小复合管的反向饱和电流。 四、保护电路 1. 必要性：实际可能发生异常，如负载短路，通过 功率管的电流迅速增大，造成功率管损坏。为安全，应有 过流，过压、过热保护。
二、单电源供电的互补推挽电路(OTL) 1. 电路特点 (1) 单电源供电 (2) 负载串接大容量隔直电容 CL。VCC 与两管串接，若两管特性 配对，则 VO = VCC/2，CL 实际上等 效为电压等于 VCC/2 的直流电源。 2. 工作原理 T1 管的直流供电电压：VCC VO = VCC/2， T2 的供电 电压：0 VO = VCC/2。 单电源供电电路等效为 VCC/2 和 VCC/2 的双电源供 电电路。 三、准互补推挽电路 1. 问题的提出：互补要求两功率管特性配对，难实现。