模塊六功率放大電路

知識點一

功率放大電路的幾個問題

知識點二

幾種常見的功率放大電路模塊六功率放大電路知識點一

功率放大電路的幾個問題（一）

功率放大電路的特點

及主要技術(shù)指標功率放大電路有以下特點。（1）輸出功率要滿足負載需要

Po=IoUo

（6-1）（6-2）

最大輸出功率POM是指在輸入為正弦信號，輸出波形不超過規(guī)定的非線性失真指標時，放大電路最大輸出電壓和最大輸出電流有效值的乘積。（2）效率要高

定義放大電路的效率為（6-3）

式中，Po為信號輸出功率，PE為直流電源向電路提供的功率。（3）非線性失真盡量小（4）分析估算采用圖解法（5）功放中晶體管常工作在極限狀態(tài)（二）

功率放大電路工作狀態(tài)的分類

功率放大電路按其中晶體管導(dǎo)通時間的不同，可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類等。

在輸入信號的一個周期內(nèi)，甲類功放中晶體管始終工作于導(dǎo)通狀態(tài)；乙類功放電路中晶體管僅在半個周期內(nèi)導(dǎo)通；甲乙類功放中晶體管導(dǎo)通時間大于半周而小于全周；丙類功放電路的特征是晶體管導(dǎo)通時間小于半個周期。圖6.1四類功率放大電路工作狀態(tài)示意圖知識點二

幾種常見的功率放大電路（一）OCL乙類互補對稱功率放大電路1．電路組成和工作原理

OCL（OutputCapacitorLess，無輸出電容電路）乙類互補對稱功率放大電路如圖6.2（a）所示。圖6.2OCL乙類互補對稱功率放大電路

2．性能指標估算圖6.3電壓和電流波形圖圖6.4OCL乙類互補對稱功率放大電路的圖解分析（1）輸出功率Po（6-4）

由圖6.4可以看出，最大不失真輸出電壓（6-5）

最大不失真輸出電流（6-6）

故最大不失真輸出功率（6-7）（2）效率（6-9）

考慮正負兩組直流電源提供給電路總的功率為（6-10）

將式（6-4）、式（6-10）代入式（6-3）可得（6-11）

當輸出信號達到最大不失真輸出時，效率最高，此時（6-12）（6-13）（3）單管最大平均管耗PT1max（6-15）3．功放管的選管原則

晶體管的參數(shù)必須滿足下列條件：①每只晶體管的最大允許管耗（或集電極功率損耗）PCM必須大于PT1max=0.2Pomax；②考慮到當VT2接近飽和導(dǎo)通時，忽略飽和壓降，此時VT1管的uCE1具有最大值，且等于2UCC，因此，應(yīng)選用UCEO>2UCC的管子；③通過晶體管的最大集電極電流約為UCC/RL，所選晶體管的ICM一般不宜低于此值。例6-1：功放電路如圖6-2（a）所示，設(shè)UCC=12V，RL=8，晶體管的極限參數(shù)為ICM=2A，UCEO=30V，PCM=5W。試求最大輸出功率Pomax；并檢驗所給晶體管是否能安全工作。解：由式（6-7）可求出

通過晶體管的最大集電極電流、c-e間最大壓降和最大管耗分別為Icm、Ucem和PT1max均分別小于極限參數(shù)ICM、UCEO和PCM，故晶體管能安全工作。（二）OCL甲乙類互補對稱功率放大電路

失真出現(xiàn)在信號通過零值處，稱為交越失真。交越失真波形如圖6.5所示。圖6.5互補對稱功率放大電路的交越失真圖6.6典型OCL甲乙類互補對稱功放電路

圖6.7OCL甲乙類互補對稱功放電路波形圖OCL甲乙類互補對稱功放電路的最大輸出功率和效率可近似采用OCL乙類互補對稱功放電路的計算公式來進行估算。（三）OTL甲乙類互補對稱功率放大電路OTL（OutputCapacitorLess）電路。