功率放大电路教学课件.ppt

RL
PVCC
2PVCC
2VCCU om RL
PO
1 U om2 2 RL
Po / PVCC U om
4 VCC
模 拟电子技术
理想的效率
m
4
78.5%
3、管耗的计算
1
PV1 2
2 0
uCE1iC1 d (t)
1
2
0 VCC UO
UO d (t)
RL
1
PV1 2
0
VCC
U om
模 拟电子技术
第 10章
功率放大电路
10.1 互补对称功率放大电路 10.2 实际功率放大器 10.3 集成功率放大器及其应用
模 拟电子技术
10.1 互补对称功率 放大电路
10.1.1 功率放大电路的特殊问题
10.1.2 乙类双电源互补对称功率放大电 路 10.1.3 甲乙类互补对称功率放大电路
模 拟电子技术
V1 微导通 充分导通 微导通； V2 微导通 截止 微导通。 当 ui > 0 ( 至 )， V2 微导通 充分导通 微导通； V1 微导通 截止 微导通。
模 拟电子技术
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的：实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
ic ib
二、电路的分析计算
1、输出功率 的计算
PO
1 2
Iom
Uom
1 Uom2 2 RL
POM
1 2
Vcc UCES RL
2
POM
1 Vcc2 2 RL
模 拟电子技术
2、效率的计算
1
PVCC 2
2
0
VCC
ic
d
t
PVCC
1
2
0VCC Iom sin td
t
VCC Iom VCCUom
10.1.1 功率放大电路的特殊问题
一、 功率放大电路的特点
1、要有足够的输出功率
设“Q”设置在 交流负载线中点
+VCCiC
iC
RB RL C1 +
Icm IC
Q
uce = uo O
tO
Pomax Ic Uce
1 2
IcmU cem
Ucem
S
uCE VCC
模 拟电子技术
2、效率高 Po / PVCC
sin t Uom sin t
RL
d (t )
1 RL
VCCU
om
U om 4
PV
2 RL
VCCU
om
U om 4
模 拟电子技术
计算最大损耗 两个的最大损耗
dPV1 dUom
Leabharlann Baidu
1 RL
VCC
Uom 2
U om
2VCC
PV1 M
1
2
VCC 2 RL
0.2 Po M
PV
M
0.4 Po M
模 拟电子技术
PC1
1 2
( PDC
Po )
=
0.5
(45.9
36)
=
4.9
(W)
PC1m 0.2 36 7.2 (W)
U(BR)CEO > 48 V
ICM > 24 / 8 = 3 (A)
PCM = 10 15 W 可选： U(BR)CEO = 60 100 V
ICM = 5 A
模 拟电子技术
PVCC iC VCC I CVCC 4S max Pomax / PVCC 25 %
3、管耗要小
PC PVCC PO
4、散热要好 5、非线形失真小
6、分析方法只能用图解法
模 拟电子技术
二、提高效率的途径
iC
ICQ
Icm
O 2 t 甲类( 2 )
iC ICQ
O
Icm
2 t
乙类( )
模 拟电子技术
例10.1.1 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]
+
Pom
V
2 CC
2RL
242 28
36
(W)
ui
PDC= 2V2CC / RL
V1 +VCC
+
RL uo
V2
VEE
= 2 242 // ( 8) = 45.9 (W)
10.1.3 甲乙类互补对称功率放大电路
一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路
电路：
克服交越失真思路：
R
iC
ICQ1 ICQ20
给 V1、V2 提 V3 供静态电压 V4
t +
ui
V5
交越失真动画演示
+VCC
V1 +
RL uo V2
VEE
模 拟电子技术
当 ui = 0 时，V1、V2 微导通。 当 ui < 0 ( 至 )，
模 拟电子技术
4、选管的原则
PCM > 0.2 Pom U(BR)CEO > 2VCC ICM > VCC / RL
V1 +VCC
+ ui
V2
+ RL uo
VEE
模 拟电子技术
三、存在的主要问题 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。
交越失真
输入信号幅度越小失真越明显。
iC
ICQ
Icm
O 2 t
甲乙类( < < 2 )
动画演示
模 拟电子技术
iC
O
iC tO
Q Q Q uCE
甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。
乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
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10.1.2 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
RL V2 iC1
+ ui < 0 V2 导通 V1 截止
uo
io = iE2 = iC2, uO = iC2RL
VEE
模 拟电子技术
ICEO1 2 ICEO1 减小
R
V2
泻放 电阻
模 拟电子技术
10.2 实际功率放大 器
10.2.1 OCL准互补功率放大电路 10.2.2 采用集成运放的OCL
准互补功率放大电路 10.2.3 单电源供电的OTL功率放大电路 10.2.4 集成功率放大电路
1 ib1
ib1 V1
(1 + 1) ib1
ie
2(1+1) ib1
1 2
rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe2
V2
(1 + 1) (1 + 2) ib1
= (1 + 1 + 2+ 12) ib1
模 拟电子技术
V1 V2
NPN + NPN
NPN
V1 V2
PNP + PNP
PNP
V2 V1
NPN + PNP
NPN
V1 V2
PNP + NPN
PNP
模 拟电子技术
构成复合管的规则： 1) B1 为 B，C1 或 E1 接 B2 ， C2、E2 为 C 或 E； 2) 应保证发射结正偏，集电结反偏； 3) 复合管类型与第一只管子相同。
模 拟电子技术
练习：
V1
V2
接有泻放电阻的复合管：
V1