最新模电课件(第四章功率放大电路).PPT
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⑵ 当uI为负半周时： VT1工作在截止 区，VT2工作在放大区。(挽)
⑶ 最后在两管的集电极合成一个完整的正弦波， 再
通过T2耦合到负载RL上。
3、图解分析：
iC1
4、 传统的乙类推挽功率放大电路 的
缺点： ⑴ 输入/输出变压器的体积大、重； ⑵ 因为是变压器耦合，故频带窄； ⑶ 存在交越失真和不对称失真； ⑷ 电路采用反馈时，易自激振荡。
合理选取R1、R2， 使
两管均微通，其发射 极电位为VCC/2。大 电容C已充满电，UC
⑵ 当也u为I为VC正C/半2。周时：
VT1放大、VT2截止。 其正半周的信号通过VT1管、C到达负载。 VT1的 供电电压为：VCC-UC=VCC-VCC/2=VCC/2。
⑶ 当uI为负半周时：
VT1截止、VT2放大。 其负半周的信号通过 VT2管和电容C到达 负 载。VT2的供电电压 ⑷ V为T1：和UVC=T2-V各C负C/2责。输 入信号半周波形的放
返 回
4.2 互补对称式功率放大器
4.2.1 OTL互补对称电路
一、OTL乙类互补对称电路
1、电路结构： ⑴ VT1 和VT2 分别由
NPN和PNP管组成， 然后共同对RL组成 ⑵ 射电极路输只出有器一。个电源，NPN管由VCC供电， PNP管 由电容C供电。R1和R2分别为两管的偏置电 阻。
2、工作原理： ⑴ 静态时：
用 微变等效电路来分析“功放”。一般常 用 图解法分析“功放”静态和动态参数。
三、传统的推挽功率放大电路(乙类功率放大 器1、) 电路结构(变压器耦合)：
T1：输入变压器；
T2：输出变压器；
VT1和VT2： 对称放大管。
2、工作原理： ⑴ 当uI为正半周时：
VT1工作在放大 区，VT2工作在 截止区。(推)
大输出功率Pom的0.4倍。 5、OTL乙类互补对称电路的优、缺点
优点 效率高，理想情况下最在可 达
到78.5%，在静态时，ic1 、ic2 为0，
即：静态功耗为0。
缺点 在输入信号为 0附近的区域内， VT1 和VT2 都不导通，因此会出 现 交越失真。所以上电路若不改进， 则没有实用的价值。
6、交越失真现象
模电课件(第四章功率放 大电路).PPT
第四章 功率放大电路
功率放大电路导论
4.1 功率放大电路的主要特点
4.2 4.3
互补对称式功率放大器 采用复合管的功率放大电
路 4.4 集成功率放大电路
本章小结
单元测验
3、要有较小的失真
由于“功放”工作在大信号的场合，因 此所 处理的信号在三极管特性曲线上将得到极至 地发 挥。其器件的非线性特性则无法避免，我们 只能 根据负载的因要为求处来理规的定是其大允信许号的，失所真以范不围能。采
出，各处理正弦信号的 180 度。故 又
称为：乙类互补对称电路。
4、图解分析 ⑴ 将两管的输出特性曲线合并，VT2是PNP管， 所以
UCE2取负值。
⑵ 静态时： UC1E V 2 CC ,UC2E V 2 CC所以： 静态工作点Q在中点处，负载线的斜率由RL来确 定。
⑶ 输入电压在正半周时：VT1导电，工作点从Q 沿斜
二、OTL甲乙类互补对称电路
1、电路结构： 在VT1和VT2的基
极 接入R和VD1、VD2。 2、工作原理：
⑴ 静由态R和时V：D1、VD2在 两个三极管的基极上产生 一个偏压，使VT1和VT2 微微导通。所以uI=0时， VT1 和VT2 有一个小小 的集 流。但是，iL=0。
⑵ ic当1逐uI渐为增正大半，周V时T：1 在 放大区工作， ic2逐渐 减 小⑶，ic当2V逐uTI2渐为进增负入大半截，周止V时区T：2。 在 放大区工作， ic1逐渐 减 小⑷，在V负Tu载1I的进R整入L上个截得周止到期区了内。比：较理想的正弦波，减小 了交 越失真。
大。所以在负载上iRL=iC1-iC2，合成了一个完
整的 正弦波。
3、讨论：
⑴ VT1导电是靠VCC 供电，VT2导 电是
靠 C 供电。所以 C 必须非常大， 否 ⑵则此电路不使用变压器，用电容 C 来 耦 在负半周会供电不足产生失真。 ⑶ 合此，电所路以由称两为管：轮O流T工L电作路，。互补对称 输
压的最大值为：
⑺ OTL乙类互补对称电路的最大输出功率
Pom P om 1 2U ceI m cm 1 2U cem U R cL e m 1 2U R c 2L em
将前式 Ucem V2CCUce(s饱和电 ) 压 代入上式:（若Uces在0.3V左右时，则可以忽略）
Pom12(V2CCRLUce)s2
⑼ OTL乙类互补对称电路的最大效率m
1VC 2 C mP PoVm 10% 08VR C 2LC10% 0 410% 07.85%
2RL
电路实际上的效率比上值要低。因为电源提 供的 功率有一部分转化为集电极的功耗，使管子发热 产生 了温升。
⑽ 每个三极管的最大功耗PTm
两个三极管的总功耗为 PTm 0.2Pom 最
VC2 C 8RL
⑻ 直流电源VCC消耗的功率PV PV等于VCC/2与半个周期内三极管集电极电
流平
均值P 的V 乘积V 2 C 。 C 1 0IcS m itn (d t)V C C Icm
由于： Icm U ce/m R L(V 2 CC U ce)/sR L
所以：
PVVC(C VC R C /2 LUce)s2V C R 2L C
线向左上方运动。最大集流为Icm1。
⑷ 输入电压在负半周时：VT2导电，工作点从Q 沿斜
线向右下方运动。最大集流为Icm2。
⑸ 假设VT1、VT2 Ic1 m Ic2 m Icm U ce/R m L 特性曲线对称： Uce1mUce2mUcem
⑹ 三极管集电极 电
Ucem V2CCUce(s饱和电 ) 压
⑴ 产生交越失真的原因
在输入信号正半周 或者负半周的起始段， VT1、VT2都处在截止 状态，所以这一段输出 信号出现了失真，我们 称此现象为交越失真。
⑵ 克服交越失真的方法
在两个互补管 的基极引入R、VD1 和VD2支路，保证 电路在静态时或起 始段，VT1和VT2 都处在导通状态， 这样就克服了两管 都截止的情况，保 证了输出信号不出 现了失真。
⑶ 最后在两管的集电极合成一个完整的正弦波， 再
通过T2耦合到负载RL上。
3、图解分析：
iC1
4、 传统的乙类推挽功率放大电路 的
缺点： ⑴ 输入/输出变压器的体积大、重； ⑵ 因为是变压器耦合，故频带窄； ⑶ 存在交越失真和不对称失真； ⑷ 电路采用反馈时，易自激振荡。
合理选取R1、R2， 使
两管均微通，其发射 极电位为VCC/2。大 电容C已充满电，UC
⑵ 当也u为I为VC正C/半2。周时：
VT1放大、VT2截止。 其正半周的信号通过VT1管、C到达负载。 VT1的 供电电压为：VCC-UC=VCC-VCC/2=VCC/2。
⑶ 当uI为负半周时：
VT1截止、VT2放大。 其负半周的信号通过 VT2管和电容C到达 负 载。VT2的供电电压 ⑷ V为T1：和UVC=T2-V各C负C/2责。输 入信号半周波形的放
返 回
4.2 互补对称式功率放大器
4.2.1 OTL互补对称电路
一、OTL乙类互补对称电路
1、电路结构： ⑴ VT1 和VT2 分别由
NPN和PNP管组成， 然后共同对RL组成 ⑵ 射电极路输只出有器一。个电源，NPN管由VCC供电， PNP管 由电容C供电。R1和R2分别为两管的偏置电 阻。
2、工作原理： ⑴ 静态时：
用 微变等效电路来分析“功放”。一般常 用 图解法分析“功放”静态和动态参数。
三、传统的推挽功率放大电路(乙类功率放大 器1、) 电路结构(变压器耦合)：
T1：输入变压器；
T2：输出变压器；
VT1和VT2： 对称放大管。
2、工作原理： ⑴ 当uI为正半周时：
VT1工作在放大 区，VT2工作在 截止区。(推)
大输出功率Pom的0.4倍。 5、OTL乙类互补对称电路的优、缺点
优点 效率高，理想情况下最在可 达
到78.5%，在静态时，ic1 、ic2 为0，
即：静态功耗为0。
缺点 在输入信号为 0附近的区域内， VT1 和VT2 都不导通，因此会出 现 交越失真。所以上电路若不改进， 则没有实用的价值。
6、交越失真现象
模电课件(第四章功率放 大电路).PPT
第四章 功率放大电路
功率放大电路导论
4.1 功率放大电路的主要特点
4.2 4.3
互补对称式功率放大器 采用复合管的功率放大电
路 4.4 集成功率放大电路
本章小结
单元测验
3、要有较小的失真
由于“功放”工作在大信号的场合，因 此所 处理的信号在三极管特性曲线上将得到极至 地发 挥。其器件的非线性特性则无法避免，我们 只能 根据负载的因要为求处来理规的定是其大允信许号的，失所真以范不围能。采
出，各处理正弦信号的 180 度。故 又
称为：乙类互补对称电路。
4、图解分析 ⑴ 将两管的输出特性曲线合并，VT2是PNP管， 所以
UCE2取负值。
⑵ 静态时： UC1E V 2 CC ,UC2E V 2 CC所以： 静态工作点Q在中点处，负载线的斜率由RL来确 定。
⑶ 输入电压在正半周时：VT1导电，工作点从Q 沿斜
二、OTL甲乙类互补对称电路
1、电路结构： 在VT1和VT2的基
极 接入R和VD1、VD2。 2、工作原理：
⑴ 静由态R和时V：D1、VD2在 两个三极管的基极上产生 一个偏压，使VT1和VT2 微微导通。所以uI=0时， VT1 和VT2 有一个小小 的集 流。但是，iL=0。
⑵ ic当1逐uI渐为增正大半，周V时T：1 在 放大区工作， ic2逐渐 减 小⑶，ic当2V逐uTI2渐为进增负入大半截，周止V时区T：2。 在 放大区工作， ic1逐渐 减 小⑷，在V负Tu载1I的进R整入L上个截得周止到期区了内。比：较理想的正弦波，减小 了交 越失真。
大。所以在负载上iRL=iC1-iC2，合成了一个完
整的 正弦波。
3、讨论：
⑴ VT1导电是靠VCC 供电，VT2导 电是
靠 C 供电。所以 C 必须非常大， 否 ⑵则此电路不使用变压器，用电容 C 来 耦 在负半周会供电不足产生失真。 ⑶ 合此，电所路以由称两为管：轮O流T工L电作路，。互补对称 输
压的最大值为：
⑺ OTL乙类互补对称电路的最大输出功率
Pom P om 1 2U ceI m cm 1 2U cem U R cL e m 1 2U R c 2L em
将前式 Ucem V2CCUce(s饱和电 ) 压 代入上式:（若Uces在0.3V左右时，则可以忽略）
Pom12(V2CCRLUce)s2
⑼ OTL乙类互补对称电路的最大效率m
1VC 2 C mP PoVm 10% 08VR C 2LC10% 0 410% 07.85%
2RL
电路实际上的效率比上值要低。因为电源提 供的 功率有一部分转化为集电极的功耗，使管子发热 产生 了温升。
⑽ 每个三极管的最大功耗PTm
两个三极管的总功耗为 PTm 0.2Pom 最
VC2 C 8RL
⑻ 直流电源VCC消耗的功率PV PV等于VCC/2与半个周期内三极管集电极电
流平
均值P 的V 乘积V 2 C 。 C 1 0IcS m itn (d t)V C C Icm
由于： Icm U ce/m R L(V 2 CC U ce)/sR L
所以：
PVVC(C VC R C /2 LUce)s2V C R 2L C
线向左上方运动。最大集流为Icm1。
⑷ 输入电压在负半周时：VT2导电，工作点从Q 沿斜
线向右下方运动。最大集流为Icm2。
⑸ 假设VT1、VT2 Ic1 m Ic2 m Icm U ce/R m L 特性曲线对称： Uce1mUce2mUcem
⑹ 三极管集电极 电
Ucem V2CCUce(s饱和电 ) 压
⑴ 产生交越失真的原因
在输入信号正半周 或者负半周的起始段， VT1、VT2都处在截止 状态，所以这一段输出 信号出现了失真，我们 称此现象为交越失真。
⑵ 克服交越失真的方法
在两个互补管 的基极引入R、VD1 和VD2支路，保证 电路在静态时或起 始段，VT1和VT2 都处在导通状态， 这样就克服了两管 都截止的情况，保 证了输出信号不出 现了失真。