模擬電電子技術(shù)基礎(chǔ)第9章(第四版)童詩(shī)白華成英

0導(dǎo)言1常用半導(dǎo)體器件2基本放大電路3多級(jí)放大電路4集成運(yùn)算放大電路5放大電路的頻率響應(yīng)6放大電路中的反饋7信號(hào)的運(yùn)算和處理8波形的發(fā)生和信號(hào)的變換9功率放大電路10直流電源模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)9功率放大電路9.1功率放大電路概述9.2互補(bǔ)功率放大電路9.3功率放大電路的安全運(yùn)行9.4集成功率放大電路9.5Multisim應(yīng)用舉例9功率放大電路poweramplifier9.1功率放大電路概述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)。1.功率放大電路的主要特點(diǎn)一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，帶負(fù)載能力要強(qiáng)。如果是三極管構(gòu)成，選用哪一組態(tài)？0.25W/16歐喇叭

9.1功率放大電路概述輸出電阻：2.要解決的問(wèn)題提高效率效率=?效率=負(fù)載得到的有用信號(hào)功率電源供給的直流功率9.1功率放大電路概述2.要解決的問(wèn)題提高效率減小失真管子工作在接近極限狀態(tài)。功放管輸出功率較大一般非線性失真越嚴(yán)重大輸出功率非線性失真9.1功率放大電路概述2.要解決的問(wèn)題提高效率減小失真管子的保護(hù)由于有相當(dāng)大的功率消耗在管子的集電結(jié)上，結(jié)溫和管殼溫度會(huì)變得很高。因此，半導(dǎo)體三極管的散熱就成為一個(gè)重要問(wèn)題。9.1功率放大電路概述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？如何提高效率?效率=負(fù)載得到的有用信號(hào)功率電源供給的直流功率9.1功率放大電路概述4.三種工作狀態(tài)三極管根據(jù)正弦信號(hào)整個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，可分為幾個(gè)工作狀態(tài)：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°丙類：導(dǎo)通角小于180°#

用哪種類型的電路作功率放大電路最合適？甲類乙類甲乙類丙類該電路構(gòu)成什么組態(tài)？該電路工作于那種工作狀態(tài)？VBE(th)＝0followervo＝vicutoffvo＝0VBE(th)＝0cutoffvo＝0followervo＝vi+9.2互補(bǔ)功率放大電路要解決的問(wèn)題提高效率減小失真管子的保護(hù)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。種電路也稱OCL（OutputCapacitorless)互補(bǔ)功率放大電路。2.工作原理兩個(gè)三極管在信號(hào)一個(gè)正、負(fù)半周輪流導(dǎo)通，使負(fù)載得到一個(gè)完整的波形。9.2互補(bǔ)功率放大電路輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地輸入電壓的負(fù)半周：

地→RL→T2→－VCC靜態(tài)時(shí)，VEQ＝VBQ＝0。兩只管子交替導(dǎo)通，兩路電源交替供電，雙向跟隨。靜態(tài)時(shí)，UEQ＝UBQ＝0。最大輸出有效值：T1截止：VCE=VCCT1放大：1V<VCE<VCCT1飽和：VCE=VCES=0.3V正半周3.分析計(jì)算（1）最大不失真輸出功率Pomax實(shí)際輸出功率Po3.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)系最大管耗可用求極值的方法求解。因此有令則得選管依據(jù)之一3.分析計(jì)算（3）電源供給的功率PV當(dāng)（4）效率當(dāng)4.功率與輸出幅度的關(guān)系半導(dǎo)體三極管的選擇故必須滿足下列條件：①集電極最大允許耗散功率PCM②集電極-發(fā)射極間擊穿電壓V(BR)CBO

③集電極最大允許電流ICM(注1:當(dāng)T2導(dǎo)通且vCE2

0時(shí),vCE1達(dá)到最大值)結(jié)論：選管原則PCM>0.2PomV(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RLRLV1V2+VCC+vi+voVEE例

已知：VCC=VEE=24V，RL=8，忽略UCE(sat)

求Pom

以及此時(shí)的PV、PT，并選管。[解]PV=2V2CC/RL=2242//(8)=45.9(W)=0.5(45.936)=4.9(W)V(BR)CEO>48VICM>24/8=3(A)可選：V(BR)CEO=60100VICM=5APCM=1015WRLV1V2+VCC+vi+voVEE乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路存在的問(wèn)題交越失真CrossoverDistortion9.2互補(bǔ)功率放大電路乙類互補(bǔ)對(duì)稱電路存在的問(wèn)題實(shí)際測(cè)試波形9.2互補(bǔ)功率放大電路交越失真產(chǎn)生的原因？管子基極沒(méi)有偏置如何提供偏置？0.7V0.7V兩個(gè)二極管會(huì)截止嗎？三極管還為乙類嗎？甲乙類9.2互補(bǔ)功率放大電路甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路1.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動(dòng)態(tài)工作情況二極管等效為恒壓模型#

在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，兩二極管是否會(huì)出現(xiàn)反向偏置狀態(tài)？理想二極管設(shè)T3已有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)電路特點(diǎn)：可以克服交越失真但偏置電壓不易調(diào)整。甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路VBE可認(rèn)為是定值

R1、R2不變時(shí)，VCE也是定值，可看作是一個(gè)直流電源例

在如圖所示電路中，負(fù)載所需最大功率為16W，負(fù)載電阻為8歐。設(shè)晶體管飽和壓降為2V，試問(wèn)：（1）電源電壓至少應(yīng)取多少伏？（2）若電源電壓取20V，則晶體管的最大集電極電流、最大管壓降和集電極最大功耗各為多少？解：（1）（2）甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路需要正負(fù)電源還能正常工作嗎？甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路1.靜態(tài)偏置2.動(dòng)態(tài)工作情況

調(diào)整R1、R2阻值的大小，可使此時(shí)電容上電壓#

在怎樣的條件下，電容C才可充當(dāng)負(fù)電源的角色？此電路存在的問(wèn)題：K點(diǎn)電位受到限制RLV1V2+VCC+ui+uoVEE乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OCL)(OCL—OutputCapacitorless)RLRBV4–0+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo+ui+++C甲乙類單電源互補(bǔ)對(duì)稱放大電路—OTL電路(OutputTransformerless)OTL應(yīng)用OCL電路有關(guān)公式時(shí)，要用VCC/2取代VCC。OCL電路和OTL電路的比較OCLOTL電源雙電源單電源信號(hào)交、直流交流頻率響應(yīng)好fL

取決于輸出耦合電容C電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單較復(fù)雜Pomax功率放大器形式的選擇甲類工作狀態(tài)效率過(guò)低乙類工作狀態(tài)交越失真雙電源甲乙類需要兩個(gè)電源單電源甲乙類低頻特性差本章小結(jié)功放的目的功放的特點(diǎn)功放的指標(biāo)功放的分析方法功放的類型功放的失真功放管的選用功放的指標(biāo)計(jì)算負(fù)載輸出最大不失真