第7章_功率放大電路

1、 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院第第7 7章章 功率放大電路功率放大電路7.1 功率放大電路的特殊問(wèn)題功率放大電路的特殊問(wèn)題7.2 乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路7.3 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路7.4 集成功率放大電路集成功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院本章本章學(xué)習(xí)目的和要求學(xué)習(xí)目的和要求 1. 1.了解功率放大電路的工作特點(diǎn)；了解功率放大電路的工作特點(diǎn)； 2. 2.理解甲類、乙類和甲乙類三種功率放大電路的工作理解甲類、乙類和甲乙類三種功率放大電路的工作

2、特點(diǎn)；特點(diǎn)； 3. 3.理解乙類功率放大電路中交越失真產(chǎn)生的原因以及理解乙類功率放大電路中交越失真產(chǎn)生的原因以及解決的方法；解決的方法； 4. 4.熟練掌握甲類、乙類功率放大器的輸出功率、電源熟練掌握甲類、乙類功率放大器的輸出功率、電源提供功率、三極管消耗功率、效率等參數(shù)的計(jì)算；提供功率、三極管消耗功率、效率等參數(shù)的計(jì)算； 5. 5.了解常見(jiàn)的集成功率放大電路的各部分結(jié)構(gòu)的工作了解常見(jiàn)的集成功率放大電路的各部分結(jié)構(gòu)的工作原理，了解集成功放電路的應(yīng)用。原理，了解集成功放電路的應(yīng)用。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.1 功率放大電路的特殊問(wèn)題功率放大電路

3、的特殊問(wèn)題7.1.1 功率放大電路的特點(diǎn)與要求功率放大電路的特點(diǎn)與要求7.1.2 甲類功率放大器的效率分析甲類功率放大器的效率分析7.1.3 提高功率放大電路效率的主要途徑提高功率放大電路效率的主要途徑 多級(jí)放大電路的輸出級(jí)考慮的是在提升信號(hào)電流的同多級(jí)放大電路的輸出級(jí)考慮的是在提升信號(hào)電流的同時(shí)，還要把信號(hào)盡可能多地輸送到負(fù)載上。對(duì)于負(fù)載而言，時(shí)，還要把信號(hào)盡可能多地輸送到負(fù)載上。對(duì)于負(fù)載而言，需要的不僅僅是輸出電壓或者電流的大小，而是有一定的需要的不僅僅是輸出電壓或者電流的大小，而是有一定的功率輸出。功率輸出。這類用于向負(fù)載輸出功率的放大電路稱為功率這類用于向負(fù)載輸出功率的放大電路稱為功率

4、放大電路。放大電路。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.1.1 功率放大電路的特點(diǎn)與要求功率放大電路的特點(diǎn)與要求(1) 功率放大電路的主要特點(diǎn)功率放大電路的主要特點(diǎn) 功率放大器的主要作用就是向負(fù)載輸出大功率的信號(hào)，功率放大器的主要作用就是向負(fù)載輸出大功率的信號(hào)，BJT既要輸出大電壓，又要輸出大電流，接近于工作在既要輸出大電壓，又要輸出大電流，接近于工作在極限狀態(tài)，其重要的技術(shù)指標(biāo)是最大輸出功率。極限狀態(tài)，其重要的技術(shù)指標(biāo)是最大輸出功率。(2) 要解決的問(wèn)題要解決的問(wèn)題 提高效率提高效率輸出效率輸出效率的定義為：的定義為： 其中，其中，Po為輸出功率，為

5、輸出功率，PE為電源提供的功率。為電源提供的功率。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 減小失真減小失真 功率放大器運(yùn)行在大信號(hào)狀態(tài)下，功率放大器運(yùn)行在大信號(hào)狀態(tài)下，BJT接近于極限工接近于極限工作狀態(tài)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)非線性失真。失真程度可以作狀態(tài)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)非線性失真。失真程度可以用非線性失真系數(shù)用非線性失真系數(shù)THD來(lái)衡量：來(lái)衡量： 管子的保護(hù)管子的保護(hù) 功率放大器的設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，必須注意功率放大器的設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，必須注意BJT的散的散熱和保護(hù)問(wèn)題。熱和保護(hù)問(wèn)題。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院

6、7.1.2 甲類功率放大器的效率分析甲類功率放大器的效率分析1. BJT的工作狀態(tài)的工作狀態(tài) 在正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，都有電流流過(guò)在正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，都有電流流過(guò)BJT，集電極電，集電極電流流ic的波形如圖的波形如圖 (c)所示。電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在圖所示。電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在圖 (d)的的Q1點(diǎn)。這種情況下的點(diǎn)。這種情況下的BJT稱為工作在稱為工作在甲類放大狀態(tài)甲類放大狀態(tài)。圖圖7.1.1 放大電路中的三極管的三種工作狀態(tài)放大電路中的三極管的三種工作狀態(tài) 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院BJTBJT的四種工作狀態(tài)的四種工作狀態(tài) 根據(jù)正弦信號(hào)整個(gè)

7、周期根據(jù)正弦信號(hào)整個(gè)周期內(nèi)三極管的導(dǎo)通情況劃分：內(nèi)三極管的導(dǎo)通情況劃分：乙類：乙類：導(dǎo)通角等于導(dǎo)通角等于180180甲類：甲類：一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通甲乙類：甲乙類：導(dǎo)通角大于導(dǎo)通角大于180180丙類：丙類：導(dǎo)通角小于導(dǎo)通角小于180180 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院2. 甲類功率放大器的靜態(tài)功耗甲類功率放大器的靜態(tài)功耗圖圖7.1.2 甲類單管放大器甲類單管放大器 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院3. 甲類功率放大器的動(dòng)態(tài)功耗甲類功率放大器的動(dòng)態(tài)功耗 BJT的功耗的功耗為為： 退出淮陰師范學(xué)院物理

8、與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院負(fù)載負(fù)載RL上的功耗上的功耗為為 電源提供的功率電源提供的功率為為 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.1.3 提高功率放大電路效率的主要途徑提高功率放大電路效率的主要途徑1. 甲類功率放大器的效率甲類功率放大器的效率 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院2. 提高功率放大電路效率的主要途徑提高功率放大電路效率的主要途徑甲類功率放大器效率低下的兩個(gè)原因：甲類功率放大器效率低下的兩個(gè)原因： 輸出功

9、率小。輸出功率小。 靜態(tài)功耗大靜態(tài)功耗大因此，要提高輸出效率，必須設(shè)法降低靜態(tài)功耗。因此，要提高輸出效率，必須設(shè)法降低靜態(tài)功耗。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.2 乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OCL電路）電路）7.2.1 電路組成和工作原理電路組成和工作原理7.2.2 分析計(jì)算分析計(jì)算7.2.3 功率管的選擇原則功率管的選擇原則 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.2.1 電路組成和工作原理電路組成和工作原理圖圖7.2.1 乙類乙類OCL功率放大電路功率放大電路 Tl和和T2分別為分別

10、為NPN型管和型管和PNP型管，兩管的基極和發(fā)射型管，兩管的基極和發(fā)射極相互連接在一起，信號(hào)從基極相互連接在一起，信號(hào)從基極輸入，從發(fā)射極輸出，極輸入，從發(fā)射極輸出，RL為負(fù)載，整個(gè)電路采用正、負(fù)為負(fù)載，整個(gè)電路采用正、負(fù)對(duì)稱雙電源供電。對(duì)稱雙電源供電。 由于該由于該電路沒(méi)有采用輸出電容，通常稱為電路沒(méi)有采用輸出電容，通常稱為無(wú)輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱無(wú)輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，簡(jiǎn)稱為功率放大電路，簡(jiǎn)稱為OCL功率放大電路功率放大電路。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院圖圖7.2.1 乙類乙類OCL功率放大電路功率放大電路靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)偏置電壓

11、，三極管的發(fā)射結(jié)偏置電壓均為均為0，基極和集電極電流也為，基極和集電極電流也為0。因此，負(fù)載兩端的輸出電壓因此，負(fù)載兩端的輸出電壓為為0。動(dòng)態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)時(shí)，假定三極管為理想三極管，假定三極管為理想三極管： 可見(jiàn)，可見(jiàn)，兩個(gè)三極管在輸入信號(hào)的正、負(fù)半個(gè)周期內(nèi)輪流導(dǎo)兩個(gè)三極管在輸入信號(hào)的正、負(fù)半個(gè)周期內(nèi)輪流導(dǎo)通，組成互補(bǔ)推挽式電路通，組成互補(bǔ)推挽式電路，使負(fù)載得到一個(gè)完整的波形。這，使負(fù)載得到一個(gè)完整的波形。這樣既保證了三極管工作在乙類狀態(tài)，又保證了輸出得到完整樣既保證了三極管工作在乙類狀態(tài)，又保證了輸出得到完整的不失真波形。的不失真波形。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子

12、電氣工程學(xué)院7.2.2 分析計(jì)算分析計(jì)算圖圖7.2.2 乙類乙類OCL功率放大電路的圖解分析功率放大電路的圖解分析 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院1. 輸出功率輸出功率 2. 直流電源的供給功率直流電源的供給功率 直流電源供給的最大功率為直流電源供給的最大功率為： 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院3. 管耗管耗 由于由于Tl和和T2一周期內(nèi)分別導(dǎo)通半個(gè)周期，一周期內(nèi)分別導(dǎo)通半個(gè)周期，且且電路對(duì)稱。因電路對(duì)稱。因此，只需要求出一個(gè)管子的管耗，即可得到電路的總管耗。此，只需要求出一個(gè)管子的管耗，即可得到電路的總管耗。

13、 電路的總管耗為電路的總管耗為 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院4. 效率效率OCL乙類功放的效率為乙類功放的效率為： 這個(gè)結(jié)論是基于電路互補(bǔ)對(duì)稱，三極管處于理想狀態(tài)這個(gè)結(jié)論是基于電路互補(bǔ)對(duì)稱，三極管處于理想狀態(tài)的假設(shè)，忽略了管子的飽和壓降的假設(shè)，忽略了管子的飽和壓降VCES，同時(shí)輸入信號(hào)足，同時(shí)輸入信號(hào)足夠大，輸出電壓能夠達(dá)到最大值的情況下得出的，實(shí)際夠大，輸出電壓能夠達(dá)到最大值的情況下得出的，實(shí)際的功率放大電路的效率是低于這一數(shù)值的。的功率放大電路的效率是低于這一數(shù)值的。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.2

14、.3 功率管的選擇原則功率管的選擇原則圖圖7.2.3 由三極管極限參數(shù)限制的由三極管極限參數(shù)限制的安全安全工作區(qū)工作區(qū) 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 輸入電壓的正半周，輸入電壓的正半周，Tl導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止，這時(shí)截止，這時(shí)T2的集電極和發(fā)射的集電極和發(fā)射極之間承受的反向壓降為極之間承受的反向壓降為 則則T2管承受的反向管壓降達(dá)到最大為管承受的反向管壓降達(dá)到最大為： 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)

15、院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 對(duì)對(duì)求導(dǎo)，得求導(dǎo)，得 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 因此，選擇功率放大電路的功率放大管時(shí)，功放管的因此，選擇功率放大電路的功率放大管時(shí)，功放管的極限參數(shù)必須滿足：極限參數(shù)必須滿足： 當(dāng)然，實(shí)際上在選擇管子的額定功耗時(shí)，還需要留當(dāng)然，實(shí)際上在選擇管子的額定功耗時(shí)，還需要留有裕量有裕量。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.3 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路7.3.1 OCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路7.3.2 OTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)

16、稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.3 甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路1.乙類功率放大電路存在的問(wèn)題乙類功率放大電路存在的問(wèn)題交越失真交越失真 如果考慮了如果考慮了三極管三極管門坎電壓，門坎電壓，則當(dāng)輸入電壓較小時(shí)，兩個(gè)三則當(dāng)輸入電壓較小時(shí)，兩個(gè)三極管均處于截止?fàn)顟B(tài)，三極管極管均處于截止?fàn)顟B(tài)，三極管的集電極電流就基本上等于零，的集電極電流就基本上等于零，負(fù)載上無(wú)電流流過(guò)，此種情況負(fù)載上無(wú)電流流過(guò)，此種情況下，負(fù)載兩端的輸出電壓波形下，負(fù)載兩端的輸出電壓波形如圖如圖7.3.1所示。所示。圖圖7

17、.3.1 乙類功率放大電路中的交越失真乙類功率放大電路中的交越失真 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 這種在兩個(gè)三極管交替導(dǎo)通這種在兩個(gè)三極管交替導(dǎo)通的時(shí)間段，出于輸入電壓太小，的時(shí)間段，出于輸入電壓太小，而導(dǎo)致兩個(gè)三極管均處于截止而導(dǎo)致兩個(gè)三極管均處于截止?fàn)顟B(tài)，從而使負(fù)載上無(wú)輸出電狀態(tài)，從而使負(fù)載上無(wú)輸出電壓而引起的輸出波形的失真現(xiàn)壓而引起的輸出波形的失真現(xiàn)象稱為象稱為交越失真交越失真。圖圖7.3.1 乙類功率放大電路中的交越失真乙類功率放大電路中的交越失真 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院2. 交越失真的解決方

18、法交越失真的解決方法甲乙類功率放大電路甲乙類功率放大電路 消除交越失真的方法在于給電路設(shè)置合適的靜態(tài)工消除交越失真的方法在于給電路設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使兩只三極管靜態(tài)時(shí)均工作在臨界導(dǎo)通或者微作點(diǎn)，使兩只三極管靜態(tài)時(shí)均工作在臨界導(dǎo)通或者微導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通狀態(tài)，這樣當(dāng)輸入信號(hào)比較小，即使是小于門坎這樣當(dāng)輸入信號(hào)比較小，即使是小于門坎電壓，也能保證三極管立即進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，使負(fù)載電壓，也能保證三極管立即進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，使負(fù)載RL上有電流流過(guò)，從而得到不失真的輸出波形，此時(shí)，上有電流流過(guò)，從而得到不失真的輸出波形，此時(shí)，兩個(gè)三極管全部工作于甲乙類工作狀態(tài)。兩個(gè)三極管全部工作于甲乙類工作狀態(tài)。 退出淮陰師范

19、學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.3.1 OCL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路圖圖7.3.2 甲乙類甲乙類OCL功率放大電路功率放大電路 圖中圖中T3是前置放大級(jí)。是前置放大級(jí)。T1和和T2組成互補(bǔ)輸出級(jí)。靜態(tài)時(shí)，二組成互補(bǔ)輸出級(jí)。靜態(tài)時(shí)，二極管極管Dl、D2上產(chǎn)生的壓降為上產(chǎn)生的壓降為T1和和T2兩管基極兩管基極-射極之間提供了射極之間提供了一個(gè)適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)適當(dāng)?shù)钠秒妷浩秒妷海穗妷郝?，此電壓略大于大于T1管發(fā)射結(jié)和管發(fā)射結(jié)和T2管發(fā)射結(jié)門管發(fā)射結(jié)門坎電壓之和，從而保證了兩只管坎電壓之和，從而保證了兩只管子在靜態(tài)時(shí)均處于子在靜態(tài)時(shí)均處于微

20、導(dǎo)通狀態(tài)微導(dǎo)通狀態(tài)，即都有一個(gè)微小的基極電流。即都有一個(gè)微小的基極電流。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 圖圖7.3.2 甲乙類甲乙類OCL功率放大電路功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院圖圖7.3.2 甲乙類甲乙類OCL功率放大電路功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 該電路在輸入信號(hào)的正半周主要是該電路在輸入信號(hào)的正半周主要是T1管發(fā)射極驅(qū)動(dòng)管發(fā)射極驅(qū)動(dòng)負(fù)載，而負(fù)半周主要是負(fù)載，而負(fù)半周主要是T2管發(fā)射極驅(qū)動(dòng)負(fù)載，但管發(fā)射極驅(qū)動(dòng)負(fù)載，但兩管的兩管的導(dǎo)

21、通時(shí)間都比輸入信號(hào)的半個(gè)周期長(zhǎng)導(dǎo)通時(shí)間都比輸入信號(hào)的半個(gè)周期長(zhǎng)，三極管工作在甲三極管工作在甲乙類狀態(tài)。乙類狀態(tài)。 電路克服了乙類電路克服了乙類OCL功率放大電路中的交越失真功率放大電路中的交越失真，最，最終得到的負(fù)載電流和電壓波形更接近理想的正弦波。這種終得到的負(fù)載電流和電壓波形更接近理想的正弦波。這種電路由于三極管工作在甲乙類狀態(tài)，所以稱為甲乙類電路由于三極管工作在甲乙類狀態(tài)，所以稱為甲乙類OCL功率放大電路。功率放大電路。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 OCL功率放大電路是雙電源供電的，下面再來(lái)討論功率放大電路是雙電源供電的，下面再來(lái)討論一一類由

22、單電源供電的功率放大電路。類由單電源供電的功率放大電路。 這類這類電路中電路中輸出信號(hào)通過(guò)電容與負(fù)載耦合輸出信號(hào)通過(guò)電容與負(fù)載耦合，而不采用，而不采用雙電源供電的直接耦合方式，也不采用輸出變壓器耦合雙電源供電的直接耦合方式，也不采用輸出變壓器耦合方式，所以這種電路通常稱為方式，所以這種電路通常稱為無(wú)輸出變壓器互補(bǔ)對(duì)稱功無(wú)輸出變壓器互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路率放大電路，簡(jiǎn)稱為，簡(jiǎn)稱為OTL(output transformerless)功率放功率放大電路。大電路。7.3.2 OTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程

23、學(xué)院7.3.2 OTL甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路圖圖7.3.3 甲乙類甲乙類OTL功率放大電路功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 圖圖7.3.3 甲乙類甲乙類OTL功率放大電路功率放大電路 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.4 集成功率放大電路集成功率放大電路7.4.1 集成功率放大電路的分析集成功率放大電路的分析 集成功率放大電路一般由前置級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏集成功率放大電路一般由前置級(jí)、中間級(jí)、輸

24、出級(jí)和偏置電路等組成置電路等組成，具有體積小、重量輕、調(diào)試簡(jiǎn)單、效率具有體積小、重量輕、調(diào)試簡(jiǎn)單、效率高、失真小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)高、失真小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 集成功率放大電路以用途區(qū)分，分為通用型功放和專用型集成功率放大電路以用途區(qū)分，分為通用型功放和專用型功放；以芯片內(nèi)部構(gòu)成區(qū)分功放；以芯片內(nèi)部構(gòu)成區(qū)分，分為單通道功放和雙通道功分為單通道功放和雙通道功放；以輸出功率區(qū)分，分為小功率功放和大功率功放。放；以輸出功率區(qū)分，分為小功率功放和大功率功放。 集成功放使用時(shí)不能超過(guò)規(guī)定的極限參數(shù)，主要有功耗和集成功放使用時(shí)不能超過(guò)規(guī)定的極限參數(shù)，主要有功耗和最大允許電源電壓。最大允許電源電壓。 退出淮陰

25、師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.4.2 集成功率放大電路的主要性能指標(biāo)集成功率放大電路的主要性能指標(biāo) 集成功率放大電路的主要性能指標(biāo)除最大輸出功率集成功率放大電路的主要性能指標(biāo)除最大輸出功率外，還有電源電壓范圍、電源靜態(tài)電流、電壓增益、頻外，還有電源電壓范圍、電源靜態(tài)電流、電壓增益、頻帶寬度、輸入阻抗、輸入偏置電流、總諧波失真等。帶寬度、輸入阻抗、輸入偏置電流、總諧波失真等。 1. 輸入偏置電流：集成功放輸入電壓為零時(shí)，兩個(gè)輸入偏置電流：集成功放輸入電壓為零時(shí)，兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流的平均值定義為輸入偏置電流。輸入端靜態(tài)電流的平均值定義為輸入偏置電流。 2. 總

26、諧波失真：是指用信號(hào)源輸入時(shí)，輸出信號(hào)總諧波失真：是指用信號(hào)源輸入時(shí)，輸出信號(hào)(諧諧波及其倍頻成分波及其倍頻成分)比輸入信號(hào)多出的額外諧波成分，通常比輸入信號(hào)多出的額外諧波成分，通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院7.4.3 集成音頻功率放大電路集成音頻功率放大電路TDA2030A及其應(yīng)用及其應(yīng)用1. TDA2030A集成功率放大器簡(jiǎn)介集成功率放大器簡(jiǎn)介5個(gè)引腳：個(gè)引腳：1腳為同相輸入端、腳為同相輸入端、2腳腳為反相輸入端、為反相輸入端、3腳為負(fù)電源端、腳為負(fù)電源端、4腳為輸出端、腳為輸出端、5腳為正電源端。腳為正電源端

27、。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院2.TDA2030A集成功放的典型應(yīng)用集成功放的典型應(yīng)用 雙電源采用初級(jí)線圈雙電源采用初級(jí)線圈中間點(diǎn)接地、上下電壓對(duì)中間點(diǎn)接地、上下電壓對(duì)稱相等的稱相等的變壓器變壓器，經(jīng)過(guò)整，經(jīng)過(guò)整流流濾波濾波后構(gòu)成后構(gòu)成18 V的雙的雙電源，輸出功率為電源，輸出功率為20 W。輸出端的輸出端的RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為高頻校正網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)抑制高頻校正網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)抑制高頻自激振蕩；兩個(gè)二極高頻自激振蕩；兩個(gè)二極管管D1、D2為外接保護(hù)電路，為外接保護(hù)電路，用來(lái)泄放負(fù)載用來(lái)泄放負(fù)載RL上的自感上的自感電壓；電源接入口所連接電壓；電源接入口所連接的并聯(lián)電容組合用于消除的并聯(lián)電容組合用于消除電源的高頻干擾。電源的高頻干擾。 退出淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院淮陰師范學(xué)院物理與電子電氣工程學(xué)院(2) 單電源應(yīng)用電路單電源應(yīng)用電路圖圖7.4.3 TDA