乙类双电源互补对称功率放大电路

T1
率PVm为
+
ui
－
NPN
T2 PNP
uCE
uO
RL
iO +
uO 0
－
t
PVm= —2 —• V—R2CLC
(2)PVm的表 达式
－VCC
本继页续完
效率 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
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 4、效率 一般效率 = —4 VU—CoCm
B
O UCES
2Icm
B
Q VCC uCE1
O UCES
Q
UCES
O uCE
最大功率Pom的VUcem 几何意义就是这
Ucem
表推达导式Pom2VUcem
个三角形的面(a积) 。
Icm
(b)
iC2 本继页续完
管电效极这耗源率一二P供所管是21T、、给、、谓本无的管输电TN电功管身用+1乙耗出P率V路耗的功路NPCP功V类C转。的的TP率iT双化C组分P就为o电成析与由要只是热和计源思三于用需损量工算路 极 u积 求互耗的O作：管分出是在补电管。一c变过三e能对极耗又只量程, 电称因管P, 解每则T所压为的由功把积设只在以u两管流分C输管这率PuPE只耗u经TO(T方出只期1C==放1管PE三=V=程为在间UT也—C2大是1—极21oC1得正半的，m是-对管电su(每弦个管0然i0V变Om称的)Cu只波周耗路后的量CC的iCtE管–期P乘乘u(，u(iTO代，oiC的内1O2C=积为计d即)C入管U管((R决—u0i算可LOo上L耗O~耗m定=t管)d。s式一u))P(i。导耗mOT后样1/但通tR为P)tLT，,,)
－VCC
的效果。
本继页续完
管输耗出P功T率PO、乙POm类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
电效源率一供 给、的电功率路PV的组成和工作过程
由于功率放大器的输出
二、电路的分析计算
是工作在大信号状态下,所
以在分析功率放大器的各
种参数时，不能用第三章
的微变等效法 ( H 参数等
效法 ) 计算 ，只能用通过
电效源率供 给的功乙率PV类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
一、电路的组成和工作过程
二、电路的分析计算
电源VCC供给的功率PV , 显然是
3、直流电源供给的功率PV (1)PV的一般式
PV = —2 •——VCR—CLU—om
+VCC
输出功率Po和管耗PT之和，
PV=Po+PT
其中 Po = —12 ·U—R2Lom
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
uO
+
ui
－
T2 PNP
RL
iO +
uO 0
－
t
－VCC
PV = —2 •——VCR—CLU—om
过度
继续
电效源率供 给的功乙率PV类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
一、电路的组成和工作过程
( ) PT
=
—2 RL
V—C—CU—om-
—U42—om
T1
解以上三个式子得：
NPN
+
ui
－
uCE
uO
T2 PNP
RL
iO +
uO 0
－
－VCC
t
3.直流P电V =源—2 供给的功率
•——VCR—CLU—om
PV (1)PV的一 般式
本继页续完
电效源率供 给的功乙率PV类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
iB=常数
QvCE
本继页续完
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
一、电路的组成和工作过程
UBE2反偏T2截止
单击此进入OCL 工作过程演示
输入信 号为正半 周时
UBE1正偏T1导通
+VCC ic
T1
NPN
+
0
t
ui
－
uo
0
+t +
－u－i T2
+
PNP
++
RL －uo 0
－
－VCC
当输入信号为正半周时, T1管的BE极处于正偏导通, T2 管的BE 极处于反偏而截 止，通过T1 的电流iC流经负 载, 在RL 上产生一个正半周
二、电路的分析计算
3、直流电源供给的功率PV (1)PV的参一考般最式大输出功率一节
PV = 上式中PV
与—2U•—o—mV是CR—CL一U—o次m 函数关
(2)PV的最大值Pvm PVm= —2 —• V—R2CLC
系，所以当输出电压幅值达到最 大时,即
Uom=Ucem VCC时
+VCC
代入上式得电源供给的最大功
—U42—om
对上式求导数并令为0
P’T1=R—1L(—VC—C － —U2o—m ) = 0 解得Uom=2VCC / 0.6VCC
合一上电式路N的设PN三 计极 时u管 要CE使 有用10W。u的例O 最如大某 输其大管－+u允于出才i 许等功不－TP的于率会2NV最,2烧PC那CW大毁么,R这的。L在样管挑i在O耗选工－Pu+三OC作M极0时必管三须时极要,t
A
·U—R2Lom
输出电流有效值为Io输 出Po电=U压oI的o=幅—Um值2o—为·UI—oo2mm—
=—Uo—m 2
·U—2om—RL=—12
·U—2om RL
Icm1
iB=常数
Icm
iB=常数
B
Iom O UCES
2Icm
B
Q
Q VCC uCE1
1O、UC输ES 出功
Vcem Uom
(a)
Icm
功最率把入大PU可o管om求m的=耗出关2PVPT系CT1mC1 的/PP最TT011mm.大6=V值0—C1.C2。2代P·o—VmRC—CL2
由分+析VC知C ：若确定了电路的 最大输T出1 功率后 ,可挑选管耗符
管耗 PT1 与输出电压幅值 Uom的
一般关系式
PT1=
—1 RL
V—C—CU—om-
西藏·羊八井·温泉
返封回 面
引引言言
工作在乙类的放大电路 ，虽然管耗小,有利 于提高效率，但存在严重的失真，使得输入信号 的半个波形被削掉了。如果用两个管子，使之都 工作在乙类放大状态，但一个在正半周工作，而 另外一个在负半周工作，同时使这两个输出波形 都能加到负载上，从而在负载上得到一个完整的 波形，这样就能解决效率与失真的矛盾。
iC2 本继页续完
管电效输耗源率出一P供功T给率、的PO电功、乙率P路OPmV类的双组电成和源工互作补过对程称功率放大电一路根般(据式O输C, 出把L)功输率出的电
二、电路的分析计算
压的最大值Ucem代
1、输出功率Po 输出功率Po(有效值)的一般式 OCL 允许输出的最大功率Pom
iC1
输出的最大电
管最耗大与允输许管出耗的乙P关C系M类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
管BJ的T一的最最大、P大UTcI电e1CM随路U的om组的成变和化 工作过程 二是根、据二电电次路路函的数的输关分出系析功,由计率，算利用以
首先确定令管耗PT1为最大的条件
( ) 下三其关、系性功挑质选率可合知管适,B存管J在T耗的一的选三极择管。 1个.最极大大管值耗PTP1Tm1m。和最大输出
这种电路称为推挽式电
ui 0
+VCC T1 N－PN
+t －
＋
－u＋i T2
－
PNP
UBE正偏T2导通
路或称为互补对称电路。 仔细观察电路还可以知
uo －+
道 , 负载RL是接在两管的 发射极,与每个管组成一个 射随器,所以这个电路没有
RL －uo 0
+
t 负半电很周压大放的大电作流用,达,但到可功以率输放出大
PT1 =
—21
0
(VCC
0
–uO
)
—uO RL
d(
t
)
把 uO= Uom simt 代入上式后
解积分方程得每只管的管耗PT1为
+
ui
－
uCE
uO
T2 PNP
RL
iO +
uO 0
－
－VCC
t
( ) PT1=
—1 RL
V—C—CU—om-
—U2—om 4
两管只耗管P的T的总管耗PT为
( ) 表达PT式= —R2L V—C—CU—om- —U42—om 本继页续完
t 正的半输周出电压uO , 输出半个波
形。
本继页续完
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
一、电路的组成和工作过程
单击此进入OCL 工作过程演示
输入信号 为负半周时, 两管的B极 UBE反偏T1截止 电压比地低。
通过分析知:输入信号在 一个周期内,T1与T2轮流导 通和截止,可以输出一个完 整的波形。
本继页续完
管输耗出P功T率PO、乙POm类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
电效源率一供 给、的电功率路PV的组成和工作过程
设输出功率为Po
二、电路的分析计算
输出电压有效值为Uo
1、输出功率Po 输出功率Po(有效值)的一般式
输出电流 的幅值IoimC1
输出电压 的幅值Uom
A
Po
iC1
= —12
率PPoo的Uc一em 般2Ucem
式
(b)
UCES
O uCE
iC2 本继页续完
管电效输出U出耗源率出一二O输P供o1功显 的 的mT、C给率、、出为L然功功的P输O电功电功允、最率率乙出U率P率路路许大OoPPP功mmV类OOP的输的值越=越o率(双出组有P时分大大PO的o效，电成m析，，最值输和当计输源大)工算的互功作一补率般过P对式程om称Po 功= —12率·U放—R2Lom大电路输范的幅超(由出围正值过单工O击下电是弦2这作CU此图压如波两过Lc进em可的图的个)程入之演看最所两值O间C示出大示个则L, ,
图解法结合电路分析 的方
+VCC T1 NPN
法确定输出电压、管耗、 效率等 的参数.
由于两个管子的极性相
ui 0
+t
－ui T2 PNP
－VCC
uo
+
RL －uo 0
反( PNP和NPN ) , 所以其 输出特性曲线刚好是相反,
二分t 、析电计又在在路算因截Q点的为止处两点相管) 衔的，接Q所。点以相两同曲(线均
三1出因.功.最为PPP功oTT率大m电11m率m==路的管=V管——V2的2关耗22CCBC—R最PC·系与J2o/LmT大2最的R输L0大选.出2P输择功om率Po本m继为页续完
分析电路可知：当输入
信号为0时,两只管的BE极
静态时Q
间电压UBE = 0，均处于截
+VCC 使管子截止
止状态，三极管属于乙类
ui=0
T1 NPN
000 00 0
+
－ui
T2
0 0
PNP
－VCC
0
0
静态时Q 工作性质。
使管子截止
0+
0RL －uo
0
iC一、电路的 iC 组成和工作 过程 (b) O 静态时电t O 路状乙态类放大器
A 压幅值Ucem
Po = —12 Pom
iC1
·U—R2Lom —1 ·V—2CC 2 RL
A
替UPo单工mo 即=击作—此可12过进·程U入—R2演OoLmC示L 由Po图m=可—12知·,UU—R2cecL—mem
VCC (电源电压) 所
Icm1
iB=常数
Icm
iB=常数
以
Pom
—1 2
·V—2CC RL
效率
一、电路的组成和工作过程 二、电路的分析计算
设输出为正弦波 uo= Uom simt ,
每只管只在半个周期内(0~)导通,
21、、管输耗出P功T率Po
( ) PT
=
—2 RL
V—C—CU—om-
—U42—om
+VCC
T1 NPN
则在这期间的管耗PT1为
PT1 = —21
uCE iC d( t )
iC1
输出的最大电
进入饱和区而产
A 压幅值
iC1
生失真。根据这
A
两个值可算出本
电路的最大输出
Icm1
iB=常数
Icm
iB=常数 功率Pom.
B
O UCES
VUcem
(a)
2Icm Q VCC uCE1
Icm
B
Q
O UCES
电路Uce允m 许
输出的最大2Ucem
功率Pom (b)
UCES
O uCE
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本
节
乙类OCL的电路特点
学
学习 乙 类 O C L 的 工 作 过 程
习要
要点点
计算乙类OCL的PO、 PT、 PV和
和
要选
择
功
放
管
求
返回
乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
一、电路的组成和工作过程
电路组成如图所示,由 一个PNP管和一个NPN 电路的静态分析
管组成.
OCL 为 Output Capacitorless(无输 出电容器)的缩写.
+
ui
－
uCE
uO
T2 PNP
RL
iO +
uO 0
－
－VCC
t
(( )) 2表.两达管推PP只TT式耗导=管1=—PP的R—R2TT1L的L总V—V—管CC—C—C耗UU——PoomTm-为- —U—U4242—o—omm 本继页续完
管电耗源P供T给的功乙率PV类双电源互补对称功率放大电路(OCL)
= —Po =——U—22R——omL—— = ——Uo—m
PV —2V—CRC—UL o—m
4 VCC
当输出电压幅值达到最大时,即
Uom=Ucem VCC 时
+
ui
－
RL T2 PNP
－VCC
iO +
uO 0
－
t
代入上式得输出最大功率Pom
4时.的效效率率为
m =
— 4
这也是本电
路的最大效率。本继页续完
最大效率 m= /4
+V由CC式可得 , 输出电 TN压率1P的越N 幅高度, 输Uo出m越电大压,幅效 度Uom越uC小E ,效率u越O 低。
效率的定义为有用功与总功之
比, 本电路显然是输出功率Po与电
源供给功率PV之比。
= —PPoV
Po =
P=
一般情况下的效率为V
—1 2 2
·U—2om RL ·VCCUom RL