模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)：第27講 功率放大電路+互補(bǔ)輸出

1、第二十七講 功率放大電路一、概述二、互補(bǔ)輸出級(jí)的分析計(jì)算一、概述例： 擴(kuò)音系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載1.什么是功率放大器？ 在電子系統(tǒng)中，模擬信號(hào)被放大后，往往要去推動(dòng)一個(gè)實(shí)際的負(fù)載。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、 儀表指針偏轉(zhuǎn)等。推動(dòng)一個(gè)實(shí)際負(fù)載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器稱為功率放大器。功率放大電壓放大信號(hào)提取一、概述2. 功率放大電路的特點(diǎn) （1） 輸出功率盡可能大。（2） 功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce一、概述2. 功率放大電路的特點(diǎn)(3) 電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失

2、真。(4) 電源提供的能量應(yīng)盡可能多地轉(zhuǎn)換給負(fù)載，盡量減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。Po: 負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。PV ： 電源提供的直流功率。（5）功放管散熱和保護(hù)問題一、概述3. 功率放大電路研究的問題 （1） 性能指標(biāo)：輸出功率和效率。 若已知Uom，則可得Pom。 （2） 分析方法：因大信號(hào)作用，故應(yīng)采用圖解法。 （3） 晶體管的選用：根據(jù)極限參數(shù)選擇晶體管。 在功放中，晶體管通過的最大集電極或射極電流接近最大集電極電流，承受的最大管壓降接近c(diǎn)-e反向擊穿電壓，消耗的最大功率接近集電極最大耗散功率。稱為工作在盡限狀態(tài)。4. 晶體管的工作方式甲類：Q點(diǎn)適中，在正

3、弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均有電流流過BJT。甲乙類：介于兩者之間，導(dǎo)通角大于180iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQVCC乙類：靜態(tài)電流為0，BJT只在正弦信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通。iCuCEQ2ICQVCC（1）變壓器耦合功率放大電路 單管甲類電路 輸入信號(hào)增大，輸出功率如何變化？ 輸入信號(hào)增大，電源提供的功率如何變化？效率如何變化？5. 功率放大電路的種類乙類推挽電路 信號(hào)的正半周T1導(dǎo)通、T2截止；負(fù)半周T2導(dǎo)通、T1截止。 相同類型的兩只管子交替工作，稱為“ 推挽 ”。 設(shè) 為常量，則負(fù)載上可獲得正弦波。輸入信號(hào)越大，電源提供的功率也越大。（2）OTL電路 輸入電壓的正半周

4、： VCCT1CRL地 C 充電。輸入電壓的負(fù)半周： C 的 “”T2地RL C “” C 放電。C 足夠大，才能認(rèn)為其對(duì)交流信號(hào)相當(dāng)于短路。OTL電路低頻特性差。因變壓器耦合功放笨重、自身損耗大，故選用OTL電路。（3） OCL電路輸入電壓的正半周： VCCT1RL地輸入電壓的負(fù)半周： 地RL T2 VCC兩只管子交替導(dǎo)通，兩路電源交替供電，雙向跟隨。互補(bǔ)：不同類型的兩支晶體管交替工作，且均組成射極輸出形式的電路。靜態(tài)時(shí)，UEQ UBQ0。（4）BTL電路 輸入電壓的正半周：VCC T1 RL T4地輸入電壓的負(fù)半周：VCC T2 RL T3地是雙端輸入、雙端輸出形式，輸入信號(hào)、負(fù)載電阻均無

5、接地點(diǎn)。管子多，損耗大，使效率低。幾種電路的比較 變壓器耦合乙類推挽：?jiǎn)坞娫垂╇?，笨重，效率低，低頻特性差。OTL電路：?jiǎn)坞娫垂╇姡皖l特性差。OCL電路：雙電源供電，效率高，低頻特性好。BTL電路：?jiǎn)坞娫垂╇?，低頻特性好；雙端輸入雙端輸出。交越失真消除失真的方法：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。信號(hào)在零附近兩只管子均截止開啟電壓消除交越失真的互補(bǔ)輸出級(jí)D1,D2提供大開啟于死區(qū)電壓的基本偏置，約等于兩個(gè)管開啟電壓之和。uB1tUTtiBIBQ波形關(guān)系：ICQiCuBEiBibiCQuceVCC /ReVCCIBQuB1tUTtiBIBQ波形關(guān)系：ICQiCuBEiBib特點(diǎn)：存在較小的靜態(tài)電流 ICQ 、IBQ 。每管導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期，基本不失真。 iCQuceVCC /ReVCCIBQ二、互補(bǔ)輸出級(jí)的分析估算求解輸出功率和效率的方法:然后求出電源的平均功率，效率在已知RL的情況下，先求出Uom，則2. 效率1. 輸出功率3. 晶體管的極限參數(shù)PT對(duì)UOM求導(dǎo)，并令其為0，可得 在輸出功率最大時(shí)，因管壓降最小，故管子損耗不大；輸出功率最小時(shí)，因集電極電流最小，故管子損耗也不大。管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為因此，選擇晶體管時(shí)，其極限參數(shù)將UOM代入PT的表達(dá)式，可得討論：出現(xiàn)下列故障時(shí)，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象