功率放大電路.ppt

1、8.1 概述 8.2 乙類互補功放 8.3 其它類型互補功放 8.4 實用功放讀圖 8.5 小結(jié)與基本要求,08 功率放大電路,Power Amplifiers,Ref: ch8_Output Stages and Power Amplifiers,8.1 概述,一、功放電路特點,1輸出功率Po盡可能大,2效率要高,Po大，電路的能量損耗也大,3非線性失真要小,大信號工作狀態(tài)，與Po、 是一對矛盾,要求Vo和Io都足夠大,4功放管散熱和保護問題 (ref: 5.5 功率器件_Page 212 ),二、功放電路分類 Classes of Power Amplifiers,根據(jù)靜態(tài)偏置或輸出功放管

2、導(dǎo)通角的不同， 功放電路可分為四種: 甲類 (class-A) 乙類 (class-B) 甲乙類(class-AB) 丙類 (class-C) (ref: P493_Class C Operation),類別 工作點 波 形 導(dǎo)通角 特點,甲類,甲乙類,乙類,較高,較低,最低,360,180,180 360,無失真 效率低,失真大 效率最高,失真大 效率較高,功放電路分類比較表,一、電路(circuit),OCL (Output Capacitorless),雙管：NPN、PNP特性相同且互補 (complementary pair of bipolar transistors) 雙共集電路

3、雙電源供電,8.2 乙類互補功放Class B complementary push-pull output stage,又稱OCL互補功放,二、工作原理(Operation),vi正半周時,結(jié)論： 兩個三極管，輪流導(dǎo)電（正、負半周）互補不足,忽略三極管的開啟電壓:,vi負半周時,互補 complementary,推挽 push-pull,組合特性分析圖解法,負載上的最大不失真電壓為Vom=VCC -VCES,vo=-vce,1輸出功率Po,三、參數(shù)計算,最大不失真功率為：,理想最大輸出功率為：,以正半周為例,功率 三角形,Vom: 峰值,2電源供給功率PV,3三極管的管耗PT,問：Vom=？

4、 PT1最大, PT1max=？,用PT1對Vom求導(dǎo)得出：PT1max發(fā)生在Vom=2VCC/=0. 64VCC處 將Vom=0.64VCC代入PT1表達式得：,4效率,當Vom = VCC 時，max=/4 =78.5。,四、選管條件,PT1max =0.2PoM,vi很小時,在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)非線性失真，這個失真稱為交越失真。,五、存在問題_交越失真(Crossover distortion),為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。,(a)利用二極管提供偏置電壓 (b)利用三極管恒壓源提供偏置 甲乙類(class AB)互補功率放大電路,參數(shù)計算：與乙類功

5、放同,8.3其它類型互補功率放大電路,8.3.1 單電源互補功放 8.3.2 采用復(fù)合管的互補功放 8.3.3 集成功放 8.3.4 BTL互補功放 8.3.5 雙通道功放,8.3.1 單電源互補功放,OTL（Output transformerless) 單電源,電容器Co選擇：,靜態(tài):Vk=VCC /2,參數(shù)計算： OCL公式中以VCC /2取代VCC,8.3.2 采用復(fù)合管的互補功放,當輸出功率較大時往往采用復(fù)合管 復(fù)合管有四種形式：,達林頓管(Darlington)： 由NPN、PNP復(fù)合而成。,復(fù)合管極性=前面管極性,8.3.3 集成功率放大器,廣泛用于音響、電視和小電機的驅(qū)動方面。 大多數(shù) 集成功率放大器=運算放大器+互補功率輸出。 使用方法原則上與集成運放相同，注意極限參數(shù)（功耗、最大允許電源電壓等） 一般加有足夠大的散熱器,8.3.4 BTL互補功放,負載上獲得的信號電壓要增加一倍。 BTL放大電路輸出功率較大，負載可以不接地。,8.3.5 雙通道功放 用于立體聲音響設(shè)備，一般有專門的集成功放產(chǎn)品。 它有一個左聲道功放和一個右聲道功放，兩功放技術(shù)指標相同。需要在專門的立體聲音源下才能顯現(xiàn)出立體聲效果。 有的高級音響設(shè)備一個聲道分成二、三個頻段放大，有