09-2互补功率放大电路.pptVIP

* * 9.2.1 OCL电路的组成及工作原理 9.2.2 OCL电路的输出功率及效率 9.2.3 OTL电路的工作原理 9.2.4 功放电路的安全运行 本节内容 9.2.1 OCL电路的组成及工作原理 1、OCL电路组成： 电路由一对特性和参数完全相同的PNP管和NPN管组成射极输出电路，输入信号接于两管基极，负载接两管发射极，由正负双电源供电。 由于输出没有接电容而把这中形式的电路称为无输出电容的功率放大电路（OCL）。 OCL电路组成 设两管的门限电压均等于零。 当输入信号Ui=0, 则ICQ=0, 两管均处于截止状态, 故输出Uo=0。 当输入信号为正半周时，三极管T2因反向偏置而截止，三极管T1因正向偏置而导通，三极管T1对输入的正半周信号实施放大，在负载电阻上得到放大后的正半周输出信号。当输入信号为负半周时，三极管T1因反向偏置而截止，三极管T2因正向偏置而导通，三极管T2对输入的负半周信号实施放大，在负载电阻上得到放大后的负半周输出信号。 2. 工作原理： 虽然正、负半周信号分别是由两个三极管放大的，但两三极管的输出电路都是负载电阻 RL，输出的正、负半周信号将在负载电阻RL上合成一个完整的输出信号，因此该电路称为互补对称功率放大电路交替工作，能够得到一个完整的波形。 １、输出功率： 负载RL取得的功率就是功放电路的输出功率，用Po表示，它是负载两端交流电压的有效值和交流电流有效值的乘积，用Uom和Iom分表表示交流电流和交流电压输出幅值，则： 当Uom＝UCC，即忽略UCES时，可获得最大功率： 9.2.2 OCL 电路的输出功率及效率 每管最大管耗和电路的最大输出功率具有的关系是： ２、功率管管耗： 在不计其他耗能元件所耗的功率时，管耗就是直流电源提供的功率与输出功率的差。每管管耗： 最大管耗： ３、直流电源提供的功率： 直流电源提供的功率包括负载得到的功率、功率管消耗的功率。静态时：ＰE＝０，有信号输入时： 最大功率：　　　　 ４、电路的效率 一般情形下的效率： 5、功率管的选择： 由以上分析可知，在负载匹配的条件下，增大输入信号或者提高电源电压，均能增大输出功率，但是受到功率管极限参数的限制。 理想情况下的效率： 存在的问题―交越失真： 根据乙类工作状态及理想条件，管子的极限参数可以分别按照下式选取： 消除交越失真的电路 T1、T3和T2、T4组成组成准互补对称放大电路，T1和T3、T2和T4组成复合管结构，分别相当于一个NPN和一个PNP的晶体管，二极管D1、D2和电阻R向两个复合功率管提供临界偏压，使两个复合功率管保持在临界导通的状态，两管射极通过电容连接负载； D1、D2用于消除交越失真向复合管提供偏置电压；静态时，调节电路使得： 9.2.3 OTL电路的工作原理 1、工作原理： 当正半周信号输入时， T1、T3导通，T2、T4截止，电流通过电源、 T1、T3管的集电极、发射极、电容流到负载上。与此同时，对输出电容进行充电。 当负半周信号输入时， T2、T4导通， T1、T3截止，电容通过T2、T4和负载放电，由于电容容量大，放电时间常数远大于输入信号周期，电容C通过T2放电的同时输出负半周放大信号。 由上面的讨论可见，电路中大容量的电容器C除了是交流信号的耦合电容外，还是功放管T2的供电电源。 2. 功放电路的安全运行 在功率放大电路中，功放管既要流过大电流，又要承受高电压。例如，在OCL电路中，功放管的最大集电极电流等于最大负载电流，而最大管压降等于2UCC。只有功放管不超过其极限值，电路才能正常工作。因此，所谓功率放大电路的安全运行，实际上就是保证功放管的安全工作。在实用电路中，常加保护措施，以防止功放管过电压、过电流和过功耗。本节主要讨论功放管的二次击穿和散热问题。 二次击穿： 晶体管一次击穿后，集电极电流会聚然增大，若不加以限制，则晶体管的工作点变化到临界点A时，工作点将以高速从A点到B点，此时电流猛增，而管压降却减小，称“二次击穿”。如图所示9-7（b）所示。二次击穿为不可逆击穿。为此，必须把晶体管的工作状态控制在二次击穿临界曲线之内。 晶体管的击穿现象 从晶体管的输出特性曲线可知，当c-e之间电压增大到一定数值时，晶体管将产生击穿。这个击穿称为一次击穿，击穿特性图9-7所示，其中（a）图的AB段称为第一次击穿， BC 段称为第二次击穿。第一次击穿是由UCE 过大引起的雪崩击穿，是可逆的。若在一次击穿后，IC继续增大，管子将进入二次击穿。 3. 功放管的二次击穿 击穿防止方法：在功放管c-