第九章 功率放大电路
9.1 概述
9.2 互补输出级的分析计算 ? 9.1 概述
一、功率放大电路研究的问题
1. 性能指标:输出功率和效率。若已知Uom,则可得Pom。
最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。 2. 分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。 3. 晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。
在功放中,晶体管集电极或发射极电流的最大值接近最大集电极电流ICM,管压降的最大值接近c-e反向击穿电压U(BR)CEO, 集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗散功率PCM 。称为工作在尽限状态。 二、对功率放大电路的要求
1. 输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下,最大不失真输出电压最大。 2. 效率尽可能高: 即电路损耗的直流功率尽可能小,静态时功放管的集电极电流近似为
0。
三、晶体管的工作方式
1. 甲类方式:晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态。 2. 乙类方式:晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态。 3. 甲乙类方式:晶体管在信号的多半个周期处于导通状态。 四、功率放大电路的种类 1. 变压器耦合功率放大电路
2UomPom?RL为什么管压降会大于电源电压? 单管甲类电路 做功放合适吗? 1
① 输入信号增大,输出功率如何变化? ② 输入信号增大,管子的平均电流如何变化?
③ 输入信号增大,电源提供的功率如何变化?效率如何变化? 乙类推挽电路: ??iBUom???0VCC?UCES2uBE信号的正半周T1导通、T2截止;负半周T2导通、T1截止。
两只管子交替工作,称为“ 推挽 ”。设 β为常量,则负载上可获得正弦波。输入信号越大,电源提供的功率也越大。 2. OTL电路
因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,故选用OTL电路。
输入电压的正半周:+VCC→T1→C→RL→地
C 充电。
? 输入电压的负半周:C 的“+”→T2→地→RL→C “-”
C 放电。
静态时,uI?UB?UE???VCC(V2)?UCESUom?CC 22C 足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。 3. OCL电路
静态时,UEQ= UBQ=0。
输入电压的正半周:+VCC→T1→RL→地
? ? 输入电压的负半周:地→RL →T2 → -VCC Uom?VCC?UCES2 两只管子交替导通,两路电源交替供电,双向跟随。
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4. BTL电路
①是双端输入、双端输出形式,输入信号、负载 ? ? 电阻均无接地点。
? ? ②管子多,损耗大,使效率低。
输入电压的正半周:+VCC→ T1 → RL→ T4→地 UVCC?2UCESom?输入电压的负半周:+VCC→ T2 → RL→ T3→地 2几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽:单电源供电,笨重,效率低,低频特性差。 OTL电路:单电源供电,低频特性差。
OCL电路:双电源供电,效率高,低频特性好。
BTL电路:单电源供电,低频特性好;双端输入双端输出。 ? 9.2互补输出级的分析计算 一、输出功率
求解输出功率和效率的方法
在已知R,则 PU2L的情况下,先求出Uomomom?R
L然后求出电源的平均功率:PV?IC(AV)?VCC,效率:??PomPV。 UVCC?UCESom?2 数值较大不可忽略 P(VCC?U2 CES)om?2R L 大功率管的UCES常为2~3V。
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