单电源供电的互补推挽电路
单电源推挽放大电路
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单电源推挽放大电路
1. 工作原理:
单电源推挽放大电路的工作原理基于互补对称的放大器结构。
当输入信号为正电压时,NPN晶体管导通,PNP晶体管截止;当输入信号为负电压时,PNP晶体管导通,NPN晶体管截止。
这样可以实现对输入信号的放大和反向放大,从而得到较大的输出信号。
2. 优点:
单电源推挽放大电路具有以下几个优点:
可以使用单个电源供电,简化电路设计和连接。
输出信号具有较高的功率和较低的失真。
可以实现较大的电压增益,适用于需要放大弱信号的应用。
可以提供较大的输出电流,适用于需要驱动负载电阻较小的情况。
3. 缺点:
单电源推挽放大电路也存在一些缺点:
需要使用较高的电压供电,以确保晶体管的正常工作。
输出信号的截止和饱和区存在一定的失真,可能影响信号的准确性。
对输入信号的幅度和频率有一定的限制,超过限制可能导致失真或不稳定。
4. 应用:
单电源推挽放大电路广泛应用于音频放大器、功率放大器、电机驱动器等领域。
在音频放大器中,它可以将低电平的音频信号放大到足够的功率,以驱动扬声器;在功率放大器中,它可以将低电平的控制信号放大到足够的功率,以控制电机或其他负载;在电机驱动器中,它可以将控制信号放大到足够的电压和电流,以驱动电机正常运行。
总结:
单电源推挽放大电路是一种常用的放大电路配置,具有使用方便、输出功率高、失真低等优点。
它在音频放大器、功率放大器和电机驱动器等领域有着广泛的应用。
然而,需要注意的是,电路的设计和连接需要遵循一定的规范,以确保电路的正常工作和信号的准确性。
单电源互补对称电路(OTL电路)
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课题单电源互补对称电路(OTL电路)所属章节第三章:集成运算放大器教学目的1、熟知OTL电路的结构2、掌握OTL电路的工作原理教学重点1、电路结构2、工作原理3、复合管的组成原则4、实用电路分析教学方法讲授法、多媒体课件教学课题引入OCL电路具有线路简单,效率高等特点,但要两上电源供电,目前使用更为广泛的是OTL电路。
授课内容一、基本电路特点:与 OCL 电路相比,省去了负电源,输出端加接了一个大容量电容器。
二、工作原理①v1 > 0, V1 导通, V2 截止。
R L 上得到被放大的正半周电流信号,C 充电。
②v1 <0 , V1 截止, V2 导通。
R L 上得到被放大的负半周电流信号,C 放电。
在一个周期内,两只管子轮流放大正负半周电流信号,实现完整周期波形。
电容C 不仅耦合输出信号,还起到负电源的作用。
三、实用电路授课内容V1:激励级,向 V2、 V3 组成的互补对称电路提供激励信号。
R1:为 V1 的偏置电阻,与输出端相连,起交、直流负反馈作用。
C1 、R3 :组成具有升压功能的自举电路。
只要C1 足够大,其上交流电压很小,因而 C 点电位跟随输出 O 点电位而变化,相当于 V1 管的电流供电电压自动升高,确保 V1 管输出足够的激励电压。
四、采用复合管的 OTL 电路(1)复合管:指用两只或多只三极管按一定规律的组合,等效成一只三极管。
如图所示。
复合管组成的原则:①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。
②复合管的类型取决于前一只管子。
由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。
复合管提高了电流放大倍数,增大了穿透电流,稳定性变差。
改进电路如图所示。
授课内容(2)实用电路复合管的 OTL 实用电路如图所示。
V2、V4:组成 NPN 管。
V3、V5:组成 PNP 管。
R9、R10 :负反馈电阻,用于稳定工作点和减小失真;C3、C6:消振电容,消除电路可能产生的自激;C2、C6:组成自举电路。
互补推挽电路工作原理
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互补推挽电路工作原理互补推挽电路是一种常见的功率放大电路,它通过两个互补的晶体管来实现信号的放大和输出。
在互补推挽电路中,NPN型和PNP 型晶体管交替工作,使得在整个工作周期内,都有至少一个晶体管处于导通状态,从而实现了高效的功率放大。
下面将详细介绍互补推挽电路的工作原理。
首先,我们来看一下互补推挽电路的基本结构。
互补推挽电路由NPN型和PNP型晶体管以及它们的驱动电路组成。
在输入端,通常接入一个交流耦合的信号源,经过输入级放大电路放大后,驱动NPN型和PNP型晶体管交替导通。
在输出端,连接负载电阻,将信号放大后输出。
其次,我们来分析互补推挽电路的工作过程。
当输入信号为正半周时,NPN型晶体管导通,PNP型晶体管截止,此时输出端的负载电阻上出现正向电压,负载得到供电,从而实现了正半周的信号放大输出。
当输入信号为负半周时,NPN型晶体管截止,PNP型晶体管导通,此时输出端的负载电阻上出现反向电压,同样实现了负半周的信号放大输出。
通过NPN型和PNP型晶体管交替导通,互补推挽电路能够实现全波信号的放大输出。
最后,我们来总结一下互补推挽电路的特点和应用。
互补推挽电路具有输出功率大、效率高、失真小等优点,因此在功率放大领域得到了广泛的应用,特别是在音频功放、直流电机驱动等方面。
此外,互补推挽电路还可以通过加入反馈电路来实现稳定的工作状态,提高整体的线性度和稳定性。
综上所述,互补推挽电路通过NPN型和PNP型晶体管的交替导通,实现了信号的高效放大和输出。
它在功率放大领域有着广泛的应用前景,是一种非常重要的电路结构。
希望本文对互补推挽电路的工作原理有所帮助,谢谢阅读。
互补推挽式OTL功率放大器电路分析
![互补推挽式OTL功率放大器电路分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f3e02b02fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f02.png)
互补推挽式OTL功率放大器电路分析
互补推挽式OTL功率放大器电路分析
在输出功率要求不大的情况下,往往采用互补推挽式OTL劝率放大器,
如图18-8所示。
电路中,VT1构成推动级放大器,VT2和VT3构成互补推挽
输出式放大器,VT2是NPN型三极管,VT3是PNP型三极管。
(1)直流电路分析。
电路中,推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路,
所以两级放大器之间直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂,分
成以下几个部分分析。
交流电路分析。
电路中,输入信号U经VT1放大后,从集电极输出。
由
于偏置二极管VD1和VD2在直流工作电压+V的正向偏置作用下而导通,它们
的内阻很小,所以电路中A点和B点上的信号可以认为大小一样。
VT1构成共发射极放大器,它的集电极负载电阻比较复杂,主要有R2、
R3、VD1和VD2导通后的内阻,以及VT2和VT3输入电阻。
B126F。
1.3乙类推挽功率放大电路
![1.3乙类推挽功率放大电路](https://img.taocdn.com/s3/m/8c4d06180b4e767f5acfce0b.png)
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。
otl电路性能特点详述_otl电路工作原理介绍
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二、OTL 电路的性能指标
1.最大不失真输出功率 Pom 理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量 RL 两端的电压有效 值,来求得实际的 POM=UO2/RL。 2.效率=POM/PE100%PE-直流供给的平均电流 Idc,从而求得 PE=UCCIdc, 负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。 3.频率响应 祥见实验二有关部分内容 4.输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号 Ui 之值。
三、OTL 电路的特点
OTL 电路不再用输出变压器,而采用输出与负载连接的互补对称功率放大 电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路 的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。
它的特点是:采用互补对称电路,有输出电容,单电源供电,电路轻便 可靠。
四、OTL 电路的特殊性
所以要增加自举电容和隔离电阻。自举电容 C 的容量应比较大,使其充 放电时间常数远远大于信号周期,保证在整个工作过程中其上的电压始终保 持为
Uk=1/2Vcc
小阻值的隔离电阻将电源电压与 A 点电位隔离开。当输入信号负半周时, 随着 T1 的导通,中点电位逐步向 VCC 上升。由于自举电容两端电压不能突 变,A 点电位便被抬高到比 VCC 还高的电位,使 T1 管的基极获得高电压,从 而使 A 点的最高值接近 VCC,提高了输出信号正半周的幅度,减小了功率失 真。
ocl电路是单电源互补功率放大电路
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一、概述在现代电子技术领域中,功率放大电路作为电子设备中不可或缺的一部分,其设计原理和性能指标一直备受研究者和实践者关注。
而在功率放大电路中,单电源互补(OCL)电路作为一种常见的设计方案,在不同的应用场景中发挥着重要作用。
本文将就OCL电路的基本原理、设计特点等方面进行系统深入的探讨,以期能够更好地了解和应用这一电路设计方案。
二、OCL电路的基本原理OCL电路是指单电源互补电路(Output Capacitor-Less Circuit),它是一种非常常见的功率放大电路设计方案。
在OCL电路中,采用一种特殊的互补输出级,能够使得单电源供电的功率放大电路在输出端产生对称的推挽信号。
这种设计方案能够在单电源供电的情况下,实现对称的输出功率放大,节省了电源成本,提高了整体系统的性能和可靠性。
三、OCL电路的设计特点1. 单电源供电:OCL电路采用单电源供电,可以大大降低系统的成本和复杂度。
在实际应用中,特别是在便携式电子设备中,单电源供电的设计方案更加省电,并且可以更方便地实现电池供电。
2. 互补输出级:OCL电路中采用了特殊的互补输出级,能够在单电源供电的情况下产生对称的推挽信号,实现对称输出的功率放大。
这种设计方案不仅能够提高功率放大电路的性能,还能够使得输出信号更加稳定、纯净。
3. 无输出电容:OCL电路通过有效的设计,可以避免在输出端使用电容耦合的设计方案,从而进一步简化了电路的结构和设计,提高了整体系统的可靠性和稳定性。
四、OCL电路的应用场景OCL电路作为一种常见的功率放大电路设计方案,其应用场景非常广泛。
在音频放大器、功率放大器、教学实验仪器等方面都有着丰富的实践经验。
OCL电路在这些应用场景中,不仅能够提供稳定、高保真度的输出信号,还能够满足单电源供电、省电等要求,被广泛地应用于各种电子设备中。
五、OCL电路的发展趋势随着电子技术的不断发展和进步,OCL电路作为功率放大电路中的一种设计方案,也在不断地进行技术革新和优化。
互补推挽功率放大电路
![互补推挽功率放大电路](https://img.taocdn.com/s3/m/514b1f8968dc5022aaea998fcc22bcd126ff42bb.png)
互补推挽功率放大电路1. 乙类互补推挽功率放大电路乙类互补推挽功率放大电路如图1所示。
当输入信号时,两只晶体管都不导通,输出信号。
在输入信号的正、负两个半周内,两只管子轮番导通,各导通半个周期,输出电压近似等于输入电压。
(1)电路特点图1乙类互补推挽功放电路(a) 晶体管的静态电流等于零。
(b) 电路的静态功耗为零,能量转换效率高。
(c) 存在交越失真。
(2)主要性能指标(a)输出电压最大输出电压,近似等于电源电压。
(b)输出功率最大输出功率(c) 电源供应功率(d) 能量转换效率当时,能量转换效率最大,(e) 晶体管的耗散功率当时,晶体管的功耗最大,每只管子的最大管耗为(3)功率管的选择原则(a)PCM≥0.2Pom ;(b)>2;(c)。
2. 甲乙类互补推挽功率放大电路为了克服乙类互补推挽功率放大电路输出信号的交越失真,通常给功放管施加肯定的直流偏置电压,使功放管在静态时处于微导通状态,即工作于甲乙类工作状态。
甲乙类互补推挽功率放大电路性能指标与乙类电路接近。
3. 单电源互补推挽功率放大电路在单电源互补推挽功率放大电路中,通常利用输出耦合电容器(容量足够大)上的充电电压代替双电源功放电路中的负电源。
此时,电路中每只功率管的工作电源不是原来双电源中的Vcc,而是Vcc/2。
所以,在计算电路各项性能指标时要用Vcc/2代替原公式中的Vcc。
4. 以运放为前置级的功放电路为了提高运放的带负载力量,可在运放输出端串接功率放大电路之后,设置电压负反馈形成闭环,提高了功放电路的稳定性。
第3章高频功率放大器
![第3章高频功率放大器](https://img.taocdn.com/s3/m/c193a64ceef9aef8941ea76e58fafab069dc44bf.png)
第41页/共81页
1.高频功放的负载特性 • 只改变负载电阻RL, 高频功放电流、 电压、 功率及效率η变化的特性。 • 图 3 ─ 18(b)是根据图3 ─ 18(a)而得到的功率、 效率曲线。
41
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1
RL小
U
小
c
欠压状态
Uc
RL
2
RL
RLcr
Uce min
uces
临界状态
25
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2. 高频功放的能量关系
• 在集电极电路中, 谐振回路得到的高频功率(高频一周的平
均功率)即输出功率P1为
P1
1 2
Ic1Uc
1 2
I
2
c1
RL
1 Uc2 2 RL
(3 ─ 22)
集电极电源供给的直流输入功率P0为
P0 Ic0Ec
(3─ 23)
直流输入功率与集电极输出高频功率之差就是集电极
可以得到:gcUbm ICM 1 cos
结果ic表达式又可写做:
ic
ICM
cost cos 1 cos
21
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22
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➢ 周期性集电极电流脉冲导通角为2θ;可以
分解成直流、基波(信号频率分量)和各次谐 波分量, 即
ic Ico Ic1 cost Icn cos nt
➢ 丙类γ>1.75 ,效率更高。
28
第29页/共81页
• 分解系数α1最大值为 0.536时, 导通角为 1200,此时输出功率 最大,在甲乙类状态, 效率66%太低不可用!
• 导通角在0~150,输出
功率太0,小 2 • 极若端 =情1,况效:率可达100%
推挽电路工作原理
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推挽电路工作原理推挽电路是一种常见的功率放大电路,其工作原理主要是利用两个互补的晶体管来实现信号的放大和输出。
在推挽电路中,一个晶体管负责信号的正半周放大,另一个晶体管负责信号的负半周放大,通过这种方式可以实现信号的完整放大和输出,同时也能够有效地减小失真和交叉变调的问题。
推挽电路通常由两个互补的晶体管、输入信号源、输出负载和电源组成。
当输入信号加到推挽电路的输入端时,两个晶体管将分别进行放大。
其中,当输入信号为正半周时,NPN型晶体管将进行放大,而PNP型晶体管将截止;当输入信号为负半周时,PNP型晶体管将进行放大,而NPN型晶体管将截止。
这样,通过两个晶体管的互补工作,可以实现信号的完整放大和输出。
推挽电路的工作原理可以通过以下步骤来说明:首先,当输入信号为正半周时,NPN型晶体管处于放大状态,它的集电极电流将随着输入信号的变化而发生相应的变化。
同时,PNP型晶体管处于截止状态,不对信号进行放大。
这样,通过NPN型晶体管的放大作用,正半周的信号得到了放大。
其次,当输入信号为负半周时,PNP型晶体管处于放大状态,它的集电极电流也将随着输入信号的变化而发生相应的变化。
与此同时,NPN型晶体管处于截止状态,不对信号进行放大。
这样,通过PNP型晶体管的放大作用,负半周的信号也得到了放大。
最后,经过两个晶体管的放大作用,正负半周的信号得到了完整的放大和输出,从而实现了推挽电路的功率放大功能。
推挽电路的工作原理简单清晰,通过两个互补的晶体管的合作工作,可以实现信号的完整放大和输出。
同时,推挽电路还能够有效地减小失真和交叉变调的问题,具有较好的线性度和稳定性。
因此,在实际应用中,推挽电路被广泛地应用于功率放大器、音频放大器等领域,为各种电子设备提供了稳定而高效的功率放大功能。
单电源互补对称推挽功放OTL功放
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U om U CC 效率达最大 理想情况下,
Po 78.5% PCC 4
图4-42
OCL电路的图解分析
二、双电源互补对称推挽功放(OCL功放)
2.性能分析
(4)管耗
2U CCU om U om PT = PCC Po πRL 2 RL 两个功放管的总管耗:
2
图4-42
OCL电路的图解分析
二、双电源互补对称推挽功放(OCL功放)
3.功放管的选择
功放管的极限参数应满足下列条件:
PCM 0.2Pom
U ( BR)CEO 2U CC
I CM
U CC RL
以上三式可作为选择功放管的依据。
二、双电源互补对称推挽功放(OCL功放)
4.交越失真及消除方法
产生原因:当输 入信号很小时, 达不到三极管的 开启电压,三极 管不导通。因此 在负载上合成的 输出电压将在两 个半波交界处, 跨越正、负半波 时发生失真,
(二)功率放大器的分类
1. 按静态工作点位置不同分
(1)甲类放大状态 (2)乙类放大状态
(3)甲乙类放大状态
甲类功放结构简单,线性好 ,失真小,但管耗大,输出 功率小、效率低。乙类和甲 乙类则是由两个功放管组成 的“推挽”功率放大器,静 态时电流小,降低了静态损 耗,效率较高,理想效率可 达78.5%。所以功率放大器 常采用双管推挽式电路。
二、双电源互补对称推挽功放(OCL功放)
2.性能分析
图4-42
OCL电路的图解分析
二、双电源互补对称推挽功放(OCL功放)
2.性能分析
(1)输出功率 Po
U om U om 1 U 2 om Po U o I o 2 2 RL 2 R L
互补推挽式功率放大电路
![互补推挽式功率放大电路](https://img.taocdn.com/s3/m/a93cb81891c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7cf.png)
互补推挽式功率放大电路甲类工作状态晶体管存在问题→ 乙类工作状态晶体管管耗小效率高(但存在非线性,即交越失真)→ 甲乙类工作状态晶体管(但存在功率管匹配异型困难)→ 准互补对称放大电路(OCL) → 单电源互补功率放大电路(OTL)→ 变压器耦合功率放大电路1、互补对称式乙类功率放大电路1.结构图9.1(a)所示电路采用两个NPN和PNP管各一只,且特性对称,组成互补对称式射极输出器。
简称OCL电路,意为无输出耦合电容。
2.工作原理静态时:u i =0 → I C2 = I C2 =0 (乙类工作状态)→ u o =0 。
动态时:u i >0 → VT2导通,VT3截止→ i o = i C2 ;u i <0 → VT3导通,VT2截止→ i o =? i C3 。
特点:(1) I BQ 、 I CQ 等于零。
(2)两管均工作半个周期。
3.分析计算(1)输出功率由电路可知,输出电压 U o 变化范围为: 2( U CC ? U ces )=2 ICM × R L若忽略管子饱和压降 U ces ,则:输出电流最大值 I CM = U CC R L输出电压最大值 U CM = U CC输出最大功率P OM = I CM 2 × U CM 2 = U CC 2 R L × U CC 2 = U CC 2 2 R L(2)直流电源供给的功率因为两管各导通半个周期(不考虑失真),每个电源只提供半个周期的电流,且每管电流平均值为I C = 1 2π ∫ 0 π i C2 d(ω?t) = 1 2π ∫ 0 π I CM sin?(ω?t)d(ω?t) = 1 2π U CC R L [ ?cos?ω??t ] 0 π = 1 2π U CC R L ×2= 1 π U CC R L所以,总功率为P V =2 I C U CC = 2 π U CC 2 R L(3)效率η= P OM P V = π 4 =78.5%(4)晶体管耗散功率2 P T = P V ? P OM = 2 π U CC I CM ? 1 2 U CC I CM = 2 U CC U CM π R L ? U CM 2 2 R L将上式对 U CM 求导并令其为零,得:d P T d U CM = 2 U CC π R L ? U CM R L =0即U CM = 2 π U CC ≈0.64 U CC代入上式,可求得最大管耗2 P T = 2 U CC π R L 2 U CC π ? 1 2 R L ( 2 U CC π ) 2 = 4 π 2 U CC 2 2 R L = 4 π 2 P OM ≈0.4 P OM4.缺点电路存在交越失真。
互补推挽电路工作原理
![互补推挽电路工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/2ffead9cb8f3f90f76c66137ee06eff9aff84916.png)
互补推挽电路工作原理互补推挽电路是一种常用的功率放大电路,它可以实现高效率的功率放大,并且在电子设备中得到了广泛的应用。
其工作原理主要是利用NPN型和PNP型晶体管的互补工作特性,通过交替地将输入信号驱动NPN型和PNP型晶体管,从而实现正半周和负半周的信号放大。
本文将从几个方面介绍互补推挽电路的工作原理。
首先,互补推挽电路的基本结构是由NPN型和PNP型晶体管组成的。
在互补推挽电路中,NPN型晶体管和PNP型晶体管是交替工作的,当输入信号为正半周时,NPN型晶体管工作,而PNP型晶体管截止;当输入信号为负半周时,PNP型晶体管工作,而NPN型晶体管截止。
这样就实现了输入信号的正负半周分别由NPN型和PNP型晶体管放大,从而实现了信号的完整放大。
其次,互补推挽电路的工作原理还涉及到输出级的工作。
在互补推挽电路中,输出级采用了共集极结构,也就是所谓的共射极结构。
这种结构可以保证输出信号的正负半周输出均能得到放大,并且输出阻抗较低,能够较好地驱动负载,提高了整个电路的效率和稳定性。
另外,互补推挽电路还需要配合适当的驱动电路来实现正常工作。
由于NPN 型和PNP型晶体管需要被准确地驱动,因此在实际电路中通常会加入适当的驱动电路来保证晶体管的正常工作。
这些驱动电路通常会采用专门的驱动芯片或者电路来实现,以保证互补推挽电路的正常工作。
最后,互补推挽电路在实际应用中具有很多优点。
首先,由于NPN型和PNP 型晶体管可以互补工作,因此可以实现正负半周信号的完整放大,从而保证了输出信号的完整性。
其次,互补推挽电路的输出阻抗较低,能够较好地驱动负载,提高了整个电路的效率和稳定性。
再次,互补推挽电路在实际应用中具有较好的线性特性,能够满足各种放大要求。
综上所述,互补推挽电路是一种常用的功率放大电路,其工作原理主要是利用NPN型和PNP型晶体管的互补工作特性,通过交替地将输入信号驱动NPN型和PNP型晶体管,从而实现正半周和负半周的信号放大。
单电源供电的互补推挽电路
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5.输入激励电路
在互补推挽功率放大器中,功率管接成电压增益小于1的射极跟随器,若要求功率管充分利用输出最大信号功率,则及I。上的信号电压振幅就必须达到接近电源电压值(单电源供电时,接近YK/2)。为此,输入激励级也就必须为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压。现在来看看图2所示电路能否提供这么大的推动电压呢?为了简化起见,图中末画出克服交越失真的偏置电路。电路中f3管接成电阻负载的甲类放大器,作为输入激励缘,由图可见,T3管的直流负载为及(忽略互补功率管的静态基极电流),交流负载则为只与下级电路输入电阻的并联值,其值显然小于直流负载电阻及。据此在T3管的输出特性曲线上作出http://www.cdindustries.hk的直流负载线和交流负载线分别如图3—45(b)中直线I和H所示。可见,T: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VC/2,且交流负载电阻越小于直流负载电阻,最大输出钽电容更多详细专业知识请参考http://www.cdindustries.hk
为屯压等于YC/2的直流电压。
于是,T1管的直流供屯电压为VC与VE/2之差值,即为VE/2;而T2管的直流供电电压就是C1上充电电压的负值,为一VE/2。因此,单电源供电电路等效为VE/2和一VE/2的双电源供电电路。
3.准互补推挽电路
在互补推挽电路中y要求两只互补的功率管特性配对。特别是大功率管,这个要求
顺便指出,当两只管子接成复合管时,参阅图3—43,第一只管子的输出电流必须符合第二只管子所需基极电流流向。为了减小复合管的反向饱和电流,一般都在第http://www.ebv.hk二只管子输入端接几百欧姆电阻R1、只z(虚线所示)。复合管的导电类型取决于第一只管子的导电类型,等效犀近似等于两管雇的相乘积。
单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明
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单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明一、单相推挽逆变器电路原理单相推挽逆变器电路工作原理如图6-6所示,该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。
若输出端接阻性负载时,当t1≤t≤t2时,VT1功率管加上栅极驱动信号U1,VT1导通,VT2截止,变压器输出端端输出正电压;当t3≤t ≤t4时,VT2功率管加上栅极驱动信号U2时,VT2导通,VT1截止,变压器输出端端输出负电压。
因此变压输出电压Uo 为方波,如图6-7所示;若输出端接感性负载,则变压器内的电流波形连续,输出电压、电流波形如图6-7所示,读者可自行分析此波形的形成原理。
二、单相半桥式逆变电路原理单相半桥式逆变电路结构图所6-9所,示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。
当功率开关管VT1导通时,电容C1上的能量释放到负载RL 上;当VT2导通时,电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上;VT1、VT2轮流导通时,在负载两端获得了交流电源。
三、全桥式逆变电路 全桥式逆变电路结构如图6-10所示。
该电路由两个半桥电路组成,开关功率管VT1和C1 C2 VT2VT1 VD1VD2 图6-9 单相半桥式逆变电路原理 图6-8推挽逆变电路输出电流U0I0 R L+ -VT1 VT2VD2VD1 U2Uo U1AC 输出图6-6 单相推挽逆变器电路 图6-7推挽逆变电路输入输出电压 + - t1t2 t3 t4VT2互补,VT3和VT4互补,当VT1与VT3同时导通时,负载电压U0=Ud;当VT2与VT4同时导通时,负载两端UO=Ud;VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通,负载两端得到交流电能,若负载具有一定电感,即负载电流落后于电压角度,在VT1、VT3功率管加上驱动信号,由于电流的滞后,此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段,当经过φ电角度时,电流仍过零,电源向负载输送有功功率,同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态,此时能量从负载馈送回直流侧,现经过φ角度后,VT2、VT4才真正流过电流。
高二物理竞赛课件甲乙类单电源互补对称电路
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热在物体中传导时所受到的阻力,用传递单位功率所产生的温
差表示。
RT
T PCM
Tj Ta PCM
RT:热阻 Tj:最高允许结温 Ta:环境温度 PCM:最大允许耗散功率
1010
1111
3
0011
0010
11
1011
1110
4
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0110
12
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13
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6
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7
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0100
15
1111
1000
RF
+UCC
R1
ui
R1
– D1 +
T1
uo
+
D2
R2
R2
T2
-UCC
解:电压并联负反馈。
输出电压正方向变化的幅度受到限制,达不到VCC/2。
7.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
3、实际电路3 ——带自举电路的单电源功放
静态时
自举电路
1 VK 2 VCC
C3充电后,其两 端有一固定电压
动态时
由于C3很大,两端电压基本不变,使D点电位随输出电压升高 而升高。保证输出幅度达到VCC/2,这种工作方式称为自举。
甲乙类单电源互补对称电路
甲乙类单电源互补对称电路
1、实际电路1
静态时,偏置电路使
VK=VC≈VCC/2(电容C充电达到 稳态)。
当有信号vi时 负半周T1导通,有电流通过负载 RL,同时向C充电 正半周T2导通,则已充电的电容 C通过负载RL放电。
7.30 单电源互补推挽功放输出级(101-104)
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单电源互补推挽功放输出级
101/117
VT 1
VT 2
+V CC R 1
R 2
R L
u i
u o +-
D 2
D 1C O
C 1
7.5.5单电源互补推挽功率输出级(OTL)
静态分析:
T 1 和T 2对称,Co 两端的电压为U C1=V CC /2,输出电压u o 为零。
动态分析:
u i 正半周时, T 1导通; u i 负半周时, T 2导通。
C o 的作用:既是耦合电容也是储能电容,在T 2导通时作辅助电源。
问题: 单电源互补推挽功率放大电路是如何工作的?
104/117
单电源互补推挽功率放大电路(OTL)的分析方法:
功率分析可近似用乙类的计算公式,但应注意公式中的V CC 应 换成V CC /2。
单电源互补推挽功率放大电路(OTL)
VT 1
VT 2
+V CC R 1
R 2
R L
u i
u o +-
D 2
D 1C O
C i
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。
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单电源供电的互补推挽电路
图1所示是单源供电的互补推挽电路。
与双电源供电电路比较,仅
在输出负载端串接一个大容量的隔直流
电容
C1。
由图可见,就其直流通路而言,V1与两管串接,若两管特性配对,则两管输出O 端处于中点电位(VE/2),因而R1上的直流电压便被充电到VC/2上。
而就交流而言,由于C1足够大,对交流近似短路;其上交流电压降趋于零。
可见,C1实际上等k效
为屯压等于YC/2的直流电压。
于是,T1管的直流供屯电压为VC与VE/2之差值,即为VE/2;而T2管的直流供电电压就是C1上充电电压的负值,为一VE/2。
因此,单电源供电电路等效为VE/2和一VE/2的双电源供电电路。
3.准互补推挽电路
在互补推挽电路中y要求两只互补的功率管特性配对。
特别是大功率管,这个要求
的实现是困难的。
为了克服这个困难,目前广泛采用复合管取代互补管,构成图3—
43所示的准互补推挽电路*图中,从上、下两个复合管的三个引出端的电流方向及其
问的关系来看,两只NPN型管T1和Ts接成的复合管等效为NPN型管,PNP型管T3
和NPN型管T4接成的复合管等效为PNP型管。
在上、下两只复合管中,T1、T3为小功率管,它们之间是互补的,T2、Td为大功率管,它们却是同型的(NPN型),便于特性配对,准互补推挽电路就是由此得名的。
顺便指出,当两只管子接成复合管时,参阅图3—43,第一只管子的输出电流必须符合第二只管子所需基极电流流向。
为了减小复合管的反向饱和电流,一般都在第http://www.ebv.hk二只管子输入端接几百欧姆电阻R1、只z(虚线所示)。
复合管的导电类型取决于第一只管子的导电类型,等效犀近似等于两管雇的相乘积。
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4.保护电路
在设计合理的功率放大器令,正常情况下,功率管应是安全的。
但是,在实际工作时往往会发生异常情况,例如,负载短路,致使通过功率管的电流迅速增大,一旦超过极限参数,就会造成管子损坏。
因此,在功率放大器,特别大功率放大器中,一般都加功率管保护电路。
根据被保护的参数不同,保护电路有过流、过压和过热保护之分。
后两种将在电源变换电路中再作介绍,这里仅介绍应用较广且具有典型性的过流保护电路,如图2所示。
图中,T1、丁为保护管,RI、兄为过流取样电阻。
以保9管T1为例,正常情况下,T3管的输出电9在R1上产生的压降还不足以导致T1管;迈,T1管不产生保护作用。
而在发生异1情况致使通过Ts管的电流超过正常值时它在R1上产生的压降足以导致T1管5通,从而分流T:管的输入激励电流,限fT:管
的输出电流,起到了限流保护作用同理,T2管对T4管起着相同的限流保6作用。
5.输入激励电路
在互补推挽功率放大器中,功率管接成电压增益小于1的射极跟随器,若要求功率管充分利用输出最大信号功率,则及I。
上的信号电压振幅就必须达到接近电源电压值(单电源供电时,接近YK/2)。
为此,输入激励级也就必须为互补功率管提供振幅接近电源电压的推动电压。
现在来看看图2所示电路能否提供这么大的推动电压呢?为了简化起见,图中末画出克服交越失真的偏置电路。
电路中f3管接成电阻负载的甲类放大器,作为输入激励缘,由图可见,T3管的直流负载为及(忽略互补功率管的静态基极电流),交流负载则为只与下级电路输入电阻的并联值,其值显然小于直流负载电阻及。
据此在T3管的输出特性曲线上作出http://www.cdindustries.hk的直流负载线和交流负载线分别如图3—45(b)中直线I和H所示。
可见,T: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VC/2,且交流负载电阻越小于直流负载电阻,最大输出钽电容更多详细专业知识请参考http://www.cdindustries.hk
信号电压振幅就越小于VC/2。
反之,若能使交流负载电阻大于直流负载屯
阻,如图中直线皿所示,则它的输出信号电压振幅就不受截止失真的限制,其
值可提前接近Vt1/2。
为了使交流负载电阻大于直流负载电阻,除了采用直流电阻小、交流电阻大的电流源取代只,构成有源负载放大器外,还可采用白举电路,如图3 (C)所示。
将只用两只串接的电阻R1和R2取代R1,并在串接点C与功率放大器输出端o之间接人大容量电容乙。
这个电容对交流近似短路,它的作用是将C点的交流电位自举到O点的交流电位上。
由于互补输出级的电压增益接近于1,因而B点与o点亦即C点的交流电位接近相等,这样,通过R2的交流电流i趋于零,因而从B点向虚线方框看进去的交流电阻 (VB/I)就很大,趋于无穷,T3管的交流负载电阻便近似等于T1(或T2)管电路的输入电阻,作为射极跟随器,其值较大,一般大于直流电阻(R1十R2)。
cjmc%ddz。