华中师范大学模电课件16.ppt

* * 3.1 功率放大器的特点和分类 3.2 乙类互补对称功率放大电路 3.3 甲乙类互补对称功率放大电路 第三章 功率放大电路 3.4 集成功率放大电路 例： 扩音系统 实际负载 在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器 3.1 功率放大器的特点和分类 功率放大 电压放大 信号提取 一、功率放大电路的特点 功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。 一般直接驱动负载，带载能力要强。 （3）功放管的保护：管子工作在接近极限状态。 二、要解决的问题 （1）提高转换效率：在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的输出功率； （2）减小失真：工作于大信号状态容易产生非线性失真。 三、主要技术指标 （1）最大输出功率Pom ：在电路参数确定的情况下负载可能获得的最大交流功率。 四、分析方法 工作于大信号状态，功放管的非线性不可忽略，宜采用图解分析法。 （2）转换效率? ：最大输出功率与电源提供的功率之比，即： 无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路追求不失真的电压放大倍数；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。 功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？ 放大电路中电源的功率除了提供给负载外，其余的消耗在什么地方？ 提高功率放大电路效率的根本途径是减小功放管的功耗。 五、功放电路的分类 甲类工作方式： 晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态； 乙类工作方式： 晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态； 甲乙类工作方式： 晶体管在信号的多半个周期处于导通状态； 丙类工作方式： 晶体管仅在信号的少半个周期处于导通状态。 按晶体管的工作方式不同，可分为： Q点在交流负载线中点，在正弦信号的整个周期内均有电流流过晶体管,失真小,但功耗大,效率低，一般由单管构成。 甲类工作状态 iC uCE Q UCEQ ICQ Q点恰在截止区，晶体管仅在半个周期导通,功耗小,效率高，但失真大。一般由双管构成，以推挽方式工作。 乙类工作状态 iC uCE Q 乙类工作状态 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。 C 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。 因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，故选用OTL电路。 乙类工作状态 OCL电路 输入电压的正半周： ＋VCC→T1→RL→地 输入电压的负半周： 地→RL →T2 → －VCC 两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。 静态时，UEQ＝ UBQ＝0。 乙类工作状态 BTL电路 输入电压的正半周：＋VCC→ T1 → RL→ T4→地 输入电压的负半周：＋VCC→ T2 → RL→ T3→地 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。 几种乙类工作状态电路的比较 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。 Q点在放大区但接近截止区的地方，晶体管在大半个周期导通,功耗小,效率高，一般由双管构成，以推挽方式工作。 甲乙类工作状态 iC uCE Q 课 程 回 顾——功率放大电路 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载，带负载能力强。 功率放大电路主要要求获得一定的不失真的输出功率，通常在大信号状态下工作。 功率放大电路与电压放大电路的区别 本质相同：电压放大电路或电流放大电路主要用于增强电压幅度或电流幅度。功率放大电路主要输出较大的功率。但无论哪种放大电路，在负载上都同时存在输出电压、电流和功率，从能量控制的观点来看，放大电路实质上都是能量转换电路。因此，功率放大电路和电压放大电