第二節(jié) 互補對稱式功率放大電路

1、.補充知識： 功率放大電路的工作方式 根據(jù)晶體管靜態(tài)工作點的位置不同，放大電路可分為三種工作方式。 甲類工作方式： Q點設(shè)置在負載線的中點，在輸入信號的正負半周，晶體管都在工作，管子的導(dǎo)通角為360，輸出波形失真小，但靜態(tài)管子功耗大，效率低。 乙類工作方式： Q點在負載線的最低點，由于靜態(tài)時電流為零，無功耗，效率最高。但此時放大電路只在輸入信號的正半周工作，負半周時晶體管截止，管子的導(dǎo)通角為180，輸出波形出現(xiàn)嚴重的失真。 甲乙類工作方式： Q點略高于乙類時，靜態(tài)電流很小，靜態(tài)消耗約為零，效率也很高。晶體的導(dǎo)通時間大于半個周期，管子的導(dǎo)通角大于180，此時輸出波形仍失真嚴重。 .晶體管的三種工

2、作狀態(tài)晶體管的三種工作狀態(tài)：iCiC iC iC iC uCE uCE uCEttt甲類甲類乙類乙類甲乙類甲乙類iC QQQ上頁返回晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通的整個周期都導(dǎo)通靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形較大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴重，波形嚴重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時間大于晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，靜態(tài)半個周期，靜態(tài)IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。.甲類方式 如射極輸出器射極輸出器Rbuo USCuiibRE 射極輸出器的

3、輸射極輸出器的輸出電阻低，帶負載能出電阻低，帶負載能力強，但做功放不適力強，但做功放不適合。因為它的效率太合。因為它的效率太低低.變壓器耦合推挽功率放大電路變壓器耦合推挽功率放大電路輸入變壓器：將輸入信號分成兩個大輸入變壓器：將輸入信號分成兩個大小相等相位相反的信號，分別送兩個小相等相位相反的信號，分別送兩個放大器的基極，使放大器的基極，使T1、T2輪流導(dǎo)通。輪流導(dǎo)通。輸出變壓器：將兩個集輸出變壓器：將兩個集電極輸出信號合為一個電極輸出信號合為一個信號，耦合到副邊輸出信號，耦合到副邊輸出給負載。給負載。放大器：由兩個共射極放大器組成，兩個三極管的射極接在一起，放大器：由兩個共射極放大器組成，兩

4、個三極管的射極接在一起，+USCT1T2RLi iLuiReRb2Rb1.直流通道直流通道USCT1T2RLi iLuiReRb2Rb1USCT1T2ReRb2Rb1變壓器線圈對于變壓器線圈對于直流相當(dāng)于短路直流相當(dāng)于短路對于任何一個三極管都是對于任何一個三極管都是靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大器放大器USCT1ReRb2Rb1兩個三極管的靜兩個三極管的靜態(tài)工作點都設(shè)在態(tài)工作點都設(shè)在剛剛超過死區(qū)剛剛超過死區(qū), IB很小很小,IC也很小也很小,降低直流功耗。降低直流功耗。Q.交流通道交流通道ib1ui0ui 0VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2

5、uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方式，稱為式，稱為乙類放大乙類放大。因此，不需要隔直電容。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：ui = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V.乙類放大的輸入輸出波形關(guān)系乙類放大的輸入輸出波形關(guān)系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL死區(qū)電壓死區(qū)電壓uiuouou o tttt交越失真：交越失真：輸入信號輸入信號 ui在過零在過零前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便為交越失真。為交越失真。交越失真交越失真.ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)

6、 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管導(dǎo)通時間等于半個周期每管導(dǎo)通時間等于半個周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 OCL乙類放大的特點：乙類放大的特點：.克服交越失真的措施：克服交越失真的措施：R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2 靜態(tài)時靜態(tài)時 T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電位兩管發(fā)射結(jié)電位分別為二極管分別為二極管D1、 D2的的正向?qū)▔航?，致使兩管正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)。均處于微弱導(dǎo)通狀態(tài)。 電路中增加電路中增加 R1、D1、D2、R2支路。支路。.R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2兩管導(dǎo)通時間均比半個

7、周期大一些的工作方式稱為兩管導(dǎo)通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為“甲乙類放大甲乙類放大” 。 動態(tài)時動態(tài)時 設(shè)設(shè) ui 加入正弦信號。加入正弦信號。正半周，正半周， T2 截止，截止，T1 基極基極電位進一步提高，進入良電位進一步提高，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)；負半周，好的導(dǎo)通狀態(tài)；負半周，T1截止，截止，T2 基極電位進一基極電位進一步提高，進入良好的導(dǎo)通步提高，進入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓的影響，去掉交越失真。的影響，去掉交越失真。.OCL甲乙類互補對稱輸出級甲乙類互補對稱輸出級.二、 互補對稱電路主要參數(shù)的估算 OCL互補電路的圖解法互補電路的圖解法.cemC

8、CCEScmLLUVUIRR .CCCESCCcmLLVUVIRR CCCMLVIR .CE1EC2CC2uuV CE1CE2CC| 2uuV CE1CCCES2CC2| 2uVUV (BR)CEOCC2UV .CCTm2L2VPR . OTL互補對稱電路的圖解法互補對稱電路的圖解法.CCCESCCcmLL/22VUVIRR CCCML2VIR CE1CE2CC|UUV CE1CCCES2CC|UVUV (BR)CEOCCUV .ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通的整個周期都導(dǎo)通靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形好較大，波形好

9、, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴重失，波形嚴重失真真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時間大于半晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，靜態(tài)個周期，靜態(tài)IC 0，一般，一般功放常采用。功放常采用。.例例在圖所示電路中已知在圖所示電路中已知VCC 15V，輸入電壓為正弦波，輸入電壓為正弦波，晶體管的飽和管壓降晶體管的飽和管壓降UCES 3V，電壓放大倍數(shù)約為，電壓放大倍數(shù)約為1，負，負載電阻載電阻RL 4歐，歐，（1）求解負載上可能獲得的最大功）求解負載上可能獲得的最大功率和效率率和效率（2）若輸入電壓最大有效值為）若輸入電壓最大有效值為8V，則負載上能夠獲得的最大功率為多少。則負載上能夠獲得