模電部分第5章潘功率放大器課件

第五章功率放大器5.1功率放大電路的一般問題1、功率放大電路通常是在大信號狀態(tài)下工作，是以輸出較大功率為目的的放大電路。1）輸出功率盡可能大；2）效率要高；3）非線性要小；4）考慮管子的散熱問題。需要特殊考慮的問題是：ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO2、晶體管的工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通靜態(tài)IC較大，波形好,管耗大效率低。乙類工作狀態(tài)晶體管只在輸入信號的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失真,管耗小效率高。甲乙類工作狀態(tài)晶體管導(dǎo)通的時間大于半個周期，靜態(tài)IC0，一般功放常采用。ic1ic2動態(tài)分析：ui

0V時T1截止，T2導(dǎo)通ui>0V時T1導(dǎo)通，T2截止iL=ic1

;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2只在半個周期內(nèi)工作，稱為互補(bǔ)對稱電路。靜態(tài)分析：ui=0VT1、T2均不工作

uo=0V5.2乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大電路5.2.1電路組成及工作原理

由兩個性能對稱的NPN型和PNP型三極管構(gòu)成兩個對稱的射極輸出器對接而成。每個電源中的電流為半個正弦波，其平均值為:兩個電源提供的總功率為：tic13.電源提供的直流功率PV

：單個電源提供的功率為：

當(dāng)輸出電壓幅度達(dá)到最大，即Vom≈VCC時，則得電源供給的最大功率為：4．效率η2.三極管的管耗PT對一只三極管:當(dāng)Vom=VCC

時效率最大，η=π/4=78.5％。5.大功率三極管輸出特性曲線的分區(qū)

在大功率三極管的輸出特性中，除了與普通三極管一樣分有放大區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū)外，從使用和安全角度還分有

三極管的極限工作區(qū)

過電流區(qū)是由最大允許集電極電流確定的，超過此值，β將明顯下降。

過電壓區(qū)由c、e間的擊穿電壓V(BR)CEO所決定。過損耗區(qū)由集電極功耗PCm所決定。過流區(qū)過壓區(qū)過損區(qū)5.3.1甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功放電路給三極管稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。

利用三極管恒壓源提供偏置利用二極管提供偏置電壓為更換好地和T1、T2兩發(fā)射結(jié)電位配合，克服交越失真電路中的D1、D2兩二極管可以用UBE電壓倍增電路替代。三極管恒壓源原理說明（UBE電壓倍增電路）B1B2+-BER1R2UIBI合理選擇R1、R2大小，B1、B2間便可得到UBE任意倍數(shù)的電壓。圖中B1、B2分別接T1、T2的基極。假設(shè)I>>IB，則5.3.2單電源互補(bǔ)功率放大電路ui1、基本電路●組成：T1、T2為互補(bǔ)對稱電路T3構(gòu)成前置放大級C為充電電容（并耦合輸出信號）●工作原理：ui=0時：調(diào)節(jié)R1R2使IC3為合適值，使UK=1/2UCCui為負(fù)半周時，T1導(dǎo)通，C充電ui為正半周時，T2導(dǎo)通，C放電相當(dāng)于甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱電路VCC和VEE等于該電源的一半T3的偏置接至K點,引入了負(fù)反饋，使UK穩(wěn)定，且改善了動態(tài)性能采用復(fù)合管的互補(bǔ)功率放大電路

當(dāng)輸出功率較大時，輸出級的推動級，即末前級也應(yīng)該是一個功率放大級。此時往往采用復(fù)合管，復(fù)合管有四種形式。

復(fù)合管的極性由前面的一個三極管決定。由NPN-NPN或PNP-PNP復(fù)合而成一般稱為達(dá)林頓管。1

25.4集成功率放大器

集成功率放大器廣泛用于音響、電視和小電機(jī)的驅(qū)動方面。集成功放是在集成運算放大器的電壓互補(bǔ)輸出級后，加入互補(bǔ)功率輸出級而構(gòu)成的。大多數(shù)集成功率放大器實際上也就是一個具有直接耦合特點的運算放大器。它的使用方法原則上與集成運算放大器相同。

集成功放使用時不能超過規(guī)定的極限參數(shù)，極限參數(shù)主要有功耗和最大允許電源電壓。集成功放要加有足夠大的散熱器，保證在額定功耗下溫度不超過允許值。集成功放一般允許加上較高的工作電壓，但許多集成功放可以在低電壓下工作，適用于無交流供電的場合，此時集成功放電源電流較大，非線性失真也較大。BTL互補(bǔ)功率放大電路

BTL互補(bǔ)功率放大電路由兩路功率放大電路和反相比例電路組合而