第六章功率放大電路

第六章功率放大電路重點(diǎn)知識(shí)三、乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路四、甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路五、OCL功放電路的分析計(jì)算二、功率放大電路的一般問(wèn)題六、OTL功放電路一、對(duì)輸出級(jí)的要求七、功放晶體管的極限參數(shù)八、功放電路應(yīng)用舉例

對(duì)輸出級(jí)的要求：帶負(fù)載能力強(qiáng)；直流功耗小；負(fù)載電阻上無(wú)直流功耗；最大不失真輸出電壓最大。射極輸出形式靜態(tài)工作電流小輸入為零時(shí)輸出為零

雙電源供電時(shí)Uom的峰值接近電源電壓。單電源供電Uom的峰值接近二分之一電源電壓。一、對(duì)輸出級(jí)的要求二、功率放大電路的一般問(wèn)題1.功率放大電路的主要特點(diǎn)

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時(shí)輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。

2.要解決的問(wèn)題

提高效率

減小失真

管子的保護(hù)

一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，帶載能力要強(qiáng)。3.提高效率的途徑

降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。#功率放大電路與前面介紹的電壓放大電路有本質(zhì)上的區(qū)別嗎？二、功率放大電路的一般問(wèn)題4.放大管的三種工作狀態(tài)根據(jù)三極管正弦信號(hào)整個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，有：乙類：導(dǎo)通角等于180°甲類：一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通甲乙類：導(dǎo)通角大于180°#用哪種工作狀態(tài)的電路作功率放大電路最合適？二、功率放大電路的一般問(wèn)題5.功率放大電路主要技術(shù)指標(biāo)最大輸出功率Pom、轉(zhuǎn)換效率η、三極管的耗散功率PT和電源提供的功率PE6.功率放大電路的晶體管選擇極限參數(shù)PCM、

ICM和U(BR)CEO的計(jì)算7.功率放大電路的分析方法采用大信號(hào)圖解法分析三、乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路1.電路組成

由一對(duì)NPN、PNP特性相同的互補(bǔ)三極管組成，采用正、負(fù)雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補(bǔ)功率放大電路。2.工作原理

兩個(gè)三極管在信號(hào)正、負(fù)半周輪流導(dǎo)通，使負(fù)載得到一個(gè)完整的波形。三、乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路3.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(kāi)啟電壓三、乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路4、消除交越失真的功率放大電路方案對(duì)偏置電路的要求：有合適的Q點(diǎn)，且動(dòng)態(tài)電阻盡可能小，即動(dòng)態(tài)信號(hào)的損失盡可能小。如果信號(hào)為零時(shí)兩只管子處于臨界導(dǎo)通或微導(dǎo)通狀態(tài)，那么當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)兩只管子中至少有一只導(dǎo)通，因而消除了交越失真。二極管導(dǎo)通時(shí)，對(duì)直流電源的作用可近似等效為一個(gè)0.6～0.8V的直流電源，對(duì)交流信號(hào)的作用可等效為一個(gè)數(shù)值很小的動(dòng)態(tài)電阻。四、甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路電路組成和工作原理T1、T2管，D1、D2管的參數(shù)相同，靜態(tài)時(shí)T1、T2兩管電流相同，流經(jīng)負(fù)載的電流為零。有輸入信號(hào)時(shí)，一管電流增加，另一管電流減小，在負(fù)載上產(chǎn)生輸出電流，消除了交越失真。D1、D2消除交越失真四、甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路準(zhǔn)互補(bǔ)輸出電路組成和UBE倍增電路UBE倍增電路采用T3、T4復(fù)合管組成的準(zhǔn)互補(bǔ)輸出電路實(shí)際輸出功率Po1、最大不失真輸出功率Pomax五、OCL功放電路的分析計(jì)算五、OCL功放電路的分析計(jì)算單個(gè)管子在半個(gè)周期內(nèi)的管耗2、管耗PT兩管管耗最大管耗與最大輸出功率的關(guān)系:選管依據(jù)之一五、OCL功放電路的分析計(jì)算3、電源供給的功率PV當(dāng)4、效率當(dāng)甲乙類互補(bǔ)對(duì)稱功放電路所有參數(shù)計(jì)算方法與此相同。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路（OTL）基本電路工作原理：T3管組成前置放大級(jí)，T1、T2組成互補(bǔ)對(duì)稱電路輸出級(jí)，K點(diǎn)靜態(tài)點(diǎn)位VK=VCC/2信號(hào)負(fù)半周T1導(dǎo)通，電流流過(guò)負(fù)載RL并向C充電；信號(hào)正半周T2導(dǎo)通C充當(dāng)-VCC通過(guò)負(fù)載放電。若時(shí)間常數(shù)RLC足夠大，C代替原來(lái)的負(fù)電源。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路（OTL）自舉電路R3C3組成自舉電路自舉作用：靜態(tài)時(shí)，VK=VCC/2，VD=VCC-IC3R3，電容C3被充電到VC3=VCC/2-IC3R3。R3C3足夠大時(shí)VC3為常數(shù)，在信號(hào)的負(fù)半周T1導(dǎo)通，K點(diǎn)電位上升，D點(diǎn)電位自動(dòng)跟著上升，有足夠的基極電流使T1導(dǎo)電。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路（OTL）電路特點(diǎn)單電源供電，最大不失真輸出電壓幅度近似等于VCC/2，輸出端必須要有足夠大容量的電容器。參數(shù)計(jì)算方法乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功放導(dǎo)出的計(jì)算公式只要稍加修正即可使用。修正方法：將原來(lái)所有公式中的VCC用VCC/2替代。七、功放晶體管的極限參數(shù)

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。選擇晶體三極管的三個(gè)極限參數(shù)：

什么時(shí)候輸出功率最大？七、功放晶體管的極限參數(shù)將UOM代入PT的表達(dá)式，可得PT對(duì)UOM求導(dǎo)，并令其為0，可得管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為七、功放晶體管的極限參數(shù)因此，設(shè)計(jì)功放電路選擇晶體管時(shí)，其極限參數(shù)應(yīng)滿足管子的最大管耗與輸出最大功率之間的關(guān)系為：八、功放電路應(yīng)用舉例功放電路通常作為多級(jí)放大的輸出級(jí)第一級(jí)：雙端輸入單端輸出的差放第二級(jí)：以復(fù)合管為放大管的共射放大電路第三級(jí)：準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)動(dòng)態(tài)電阻無(wú)窮大（1）電路組成（2）電路基本性能

輸入電阻為2rbe、電壓放