(完整版)电子线路_陈其纯版_第七章

课题

7.1低频功率放大器概述

课型

新课授课班级授课时数 1 教学目标

1．理解低频功率放大器及基本要求

2．了解低频功率放大器的分类

3．掌握单管功率放大器的电路组成及工作原理

教学重点

工作原理，功率计算

教学难点

工作原理

学情分析

教学效果

新课 教后记

A ．复习

1．石英晶体振荡器的特点。 2．串、并联谐振。

B ．引入

在电子技术中，有时需要大的信号功率，该信号具有足够的功率去控制或驱动一些设备工作。例如：控制电动机的转动，驱动扬声器使之发声等。

C ．新授课

7.1 低频功率放大器概述

一、低频功放及其基本要求

低频功率放大器：能输出低频信号的功率放大器。 功放和电压放大器的区别。 （1）小信号电压放大器。 ①V i ，I i ，V o ，I o 较小；

②消耗能量小，输出信号的功率小，信号失真小； ③任务：对微弱的信号电压放大。 （2）功率放大器：

①任务：输出较大的信号功率；

②输入、输出电压和电流都较大－大信号放大器； ③消耗能量多，信号易失真，P o 大。 3功放效率 ①注意效率；

②P o；

③信号失真；

④晶体管的功耗；

⑤击穿电压。

（4）对性能良好功放的基本要求

①信号失真小；

②有足够的输出功率；

③效率高；

④散热性能好。

二、分类

１以晶体管的静态工作点分类

（1）甲类功放：Q点在交流负载线的中点。

①三极管处于放大状态；

②波形不失真；

③静态电流大，效率低。

（2）乙类功放：Q点在交流负载线和I B 0输出特性曲线交点处。

①半个周期在放大区，另半个周期在截止区；

②只有半波输出；

③没有静态电流，效率高。

（3）甲乙类功放：Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处。

①静态电流较小，效率仍较高；

②波形失真较小。

2、以功率放大器输出端特点分类

(1)有输出变压器功放电路。

(2)OTL功放电路。

(3)OCL功放电路。

(4)BTL功放电路。

7.2单管功率放大器

一、电路组成

（1）元件作用：R b1，R b2，R e —— 偏置电阻 T 1——输入变压器 T 2——输出变压器 （结合图形分析） （2）T 2作用：

①一方面隔断直流耦合交流；

②变换阻抗，便负载获得较大的功率。 （3）R 'L = n 2·R L ，n =

2

1

N N ，一次侧获得晶体管所需的最佳阻抗。 例：已知：R L = 8 Ω，P o = 140 mW ，I C = 31 mA 。 求：（1）R 'L （2）T 2变比n

解：（1）P o =L 2

C

R I '⋅ R 'L = P o / 2

C I = 140 / (31 ⨯ 10 - 3 ) 2 = 145.7Ω

（2）R 'L =n 2 ·R L

4.38

146

L L =='=

R R n 二、电路工作原理

1．v i = 0 静态，I C = I CQ ，V o = 0。

2．v i ≠ 0 有输入信号经T 1、C b 、C e 进入b 和e 极，产生i b → 较大的i c 。

练习

讨论：

（1）C b 作用?

（2）交流通路应如何画?直流通路呢?

小结

1．低频功率放大器的概述 2．分类

3．单管功率放大器

布置作业 习题七 7-1

课题

7.2单管功率放大器输出功率计算

课型

新课授课班级授课时数 1 教学目标

1．掌握单管功率放大器输出功率的计算方法

2．理解图解法及其应用

3．会推导效率，并能分析功率集电极损耗与输入信

号的关系

教学重点

输出功率的计算

教学难点

损耗的分析

学情分析

教学效果

新课 教后记

A ．复习

1．功率放大器按Q 点可以分成几类？ 2．甲类功放的组成。

B ．引入

电压放大器的分析办法采用估算法和图解法，通常用图解分析法分析功率放大器的工作情况。

C ．新授课

7.2.2 输出功率及效率

一、输出功率 1．直流负载线：

因为T 2一次侧线圈直流电阻很小，直流短路。 R e 很小，0.5 ～10 Ω，直流压降可忽略不计。 V CE = V G - I C ( R c + R e ) 因为 R c +R e ≈ 0 所以 V CE = V G

∞=≈=0

G c G C V

R V I

结论：通过V G 点而垂直于V CE 轴的直线。 2．交流负载线：R 'L = n 2R L

（1）理想：非常贴近于安全工作区边界而又不超过安全工作区的一条直线，使P o 最大。

（2）加入信号后，输入信号电压足够大，动态i B 在I B0～I B4之间，即在Q '~Q " 两点之间移动。

（3）集电极输出交流功率 = T 2 一次侧等效电阻R 'L 上所得到的交流功率

cem cm cem cm CE C o 2

1

22V I V I V I P =⋅=

= 输入越强，I cm 、V cem 越大，P o 也越大。

I cm ≤I CQ ，V cem ≤V G P om =

2

1

I CQ ·V G 二、效率

1．直流电源功率

P G = I CQ ·V G

甲类功放从电源吸收的功率不随输入信号的强弱而变动。 2．00G CQ G CQ G om m 50%1002

1

21

=⨯===V I V

I P P η

3．效率50 %

考虑V CES ，I CFO ，η仅40%～45%； 再考虑ηT （0.75～0.85），η' =η·ηT - （30 % ～ 35%）。 4．电路特点：效率低、波形不失真。 三、晶体管集电极损耗P C = P G －P o 无信号：P o = 0，P C = P G ，损耗最大 有信号：P om ，P C = P G －P om =

2

1P G