互補(bǔ)對稱功率放大器

關(guān)于互補(bǔ)對稱功率放大器第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日例：擴(kuò)音系統(tǒng)實(shí)際負(fù)載什么是功率放大器？

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6.1概述功率放大電壓放大信號(hào)提取第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日6.1.1功率放大電路的特點(diǎn)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

。

ICMPCMUCEM（1）輸出功率Po盡可能大Icuce第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真。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。PE

：電源提供的直流功率。（4）散熱性能要好（2）效率要高（3）非線性失真要小第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日1.甲類：Q點(diǎn)適中，在正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均有電流流過三極管。iCuCEQ1UCEQICQVCC6.1.2功率放大器的分類第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日iCuCEQ3ICQVCC2.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。第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日iCuCEQ2ICQVCC3.甲乙類：介于兩者之間，導(dǎo)通角大于180°第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日1.電路的組成與工作原理互補(bǔ)對稱：電路中采用兩個(gè)晶體管：NPN、PNP各一支；兩管特性一致。組成互補(bǔ)對稱式射極輸出器。6.2互補(bǔ)對稱功率放大器uuV1+VCC-VCCoiLRV2第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日工作原理（設(shè)ui為正弦波）ic1ic2

靜態(tài)時(shí)：ui=0Vic1、ic2均=0（乙類工作狀態(tài)）

uo=0V動(dòng)態(tài)時(shí)：ui

0VV1截止，V2導(dǎo)通ui>0VV1導(dǎo)通，V2截止iL=ic1

;iL=ic2V1、V2兩個(gè)管子交替工作，在負(fù)載上得到完整的正弦波。uuV2+VCC

-VCCoiLRV1第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日輸入輸出波形圖uiuououo′交越失真死區(qū)電壓第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日2.圖解分析負(fù)載上的最大不失真電壓為Uom=VCC-UCESiC1uCEiC2QVCCUCESUCESUomuuV1V2+VCC-VCCoiLR第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日最大不失真輸出功率Pomax(1)輸出功率Po3.輸出功率、最大效率、管耗uuV1V2+VCC-VCCoiLR第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日(2)效率最高效率max第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日(3)三極管的最大管耗PT1max

問：Uom=？PT1最大,PT1max=？PT1max發(fā)生在Uom=0.64VCC處。將Uom=0.64VCC代入PT1表達(dá)式：第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日4.功放管的選擇(1)PCMPT1max=0.2PoM(2)（3）ICM>VCC/RL。第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日tuo交越失真uit存在交越失真乙類互補(bǔ)對稱功放的缺點(diǎn)第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

靜態(tài)時(shí):

V1、V2兩管發(fā)射結(jié)電壓分別為二極管V4、V5的正向?qū)▔航?，致使兩管均處于微弱?dǎo)通狀態(tài)——甲乙類工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)時(shí)：設(shè)ui加入正弦信號(hào)。正半周V1截止，V2導(dǎo)通；負(fù)半周V2截止，V1導(dǎo)通。電路中增加R1、V4、V5、R2支路6.2.2甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大器第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日電路中增加復(fù)合管增加復(fù)合管的目的：擴(kuò)大電流的驅(qū)動(dòng)能力。1

2晶體管的類型由復(fù)合管中的第一支管子決定。復(fù)合NPN型復(fù)合PNP型第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日1、基本原理.單電源供電；.輸出加有大電容。（1）靜態(tài)偏置6.2.3甲乙類單電源互補(bǔ)對稱功率放大器

調(diào)整RW阻值的大小，可使此時(shí)電容上電壓+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日（2）動(dòng)態(tài)分析（電容起到了負(fù)電源的作用）ui負(fù)半周時(shí)，V1導(dǎo)通、V2截止；ui正半周時(shí)，V1截止、V2導(dǎo)通。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日（3）輸出功率及效率若忽略交越失真的影響。則：此電路存在的問題：輸出電壓正方向變化的幅度受到限制，達(dá)不到VCC/2。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日總結(jié)：互補(bǔ)對稱功放的類型互補(bǔ)對稱功放的類型雙電源電路又稱OCL電路（無輸出電容）單電源電路又稱OTL電路（無輸出變壓器）第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日6.3集成功率放大器6.3.14100系列集成電路應(yīng)用線路1.外型圖與引腳的功能第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日2.典型應(yīng)用電路第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日6.3.2TDA2030集成功率放大器的應(yīng)用線路第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日本章小結(jié)（1）功率放大器的主要任務(wù)是安全地、高效地在允許的失真范圍內(nèi)輸出盡可能大的功率。按功放管的工作狀態(tài)不同，功率放大器可分為甲類、乙類和甲乙類；按輸出終端的特點(diǎn)可分為OTL、OCL等。（2）功率放大器是在大信號(hào)下工作的，通常采用圖解法進(jìn)行分析。研究的重點(diǎn)是如何在允許失真的條件下，盡可能提高輸出功率和效率。（3）為了提高低頻功放的效率，應(yīng)當(dāng)使功放管工作在乙類狀態(tài)；為了克服單管乙類功放的嚴(yán)重非線性失真，可采用乙類互補(bǔ)對稱功放，即OCL電路，其最高工作效率約為78.5%。為了保證功放管的安全工作，功放管的極限參數(shù)必須滿足：PCM>PT1m(≈0.2Pom)，|U(BR)CEO|≥2VCC，ICM>VCC/RL；為了克服乙類互補(bǔ)對稱功放存在的交越失真，應(yīng)采用甲乙類（接近乙類）互補(bǔ)對稱功放。第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日（4）單電源互補(bǔ)對稱功放電路（OTL電路），其工作原理基本上與OCL電路相同，計(jì)算輸出功率、效率、管耗