例某功率放大电路如图所示.ppt

第一章 功率放大电路 教学内容： 本章以分析功率放大电路的输出功率、 效率和非线性失真之间的矛盾为主线，逐步 提出解决矛盾的措施。在电路方面，以互补 对称功率放大电路为重点进行较详细的分析 与计算。 教学要求： 本章需要重点掌握典型功放电路最大 输出功率、效率、管耗的分析计算和功放 管选择。 1.1 功率放大电路的一般问题 主要向负载提供功率的放大电路称为功 率放大电路。功率放大电路和电压放大电路 所完成的任务不同，对电压放大电路的主要 要求是使负载得到不失真的电压信号，主要 讨论的是电压增益、输入和输出电阻等。功 率放大电路则主要要求获得一定的不失真 ( 或失真较小 ) 的输出功率，通常是在大信号 状态下工作，因此它主要讨论的是输出功率、 管耗、效率等在电压放大电路中未曾出现的 特殊问题，既要求： (1) 输出功率尽可能大； (2) 效率尽可能高； (3) 非线性失真尽可能小； (4) 管耗尽可能小。 提高功率放大电路效率的有效途径，主要 是降低静态工作点。 根据偏置条件不同，或者说 Q 点的位置不 同，可以用甲类、乙类、甲乙类等来描述放大 器的工作状态。(见例题) 甲 类：整个周期有电流；失真小，但效率 低。 乙 类：一半时间无电流；效率高但交越失 真。 甲乙类：少半时间无电流；效率高，可以消 除交越失真。 1.2 乙类双电源互补对称功率放大电路 1.2.1 电路组成及原理 由两只性能匹配的功率三极管共有一个射 极负载的共集电极电路(射极输出器)组成，如 图所示。其中T1和 T2分别为NPN 管和 PNP管构 成互补对称电路。静态时两个管子均不取电流， 有信号时两个管子轮流导电，各向负载提供半 个周期的输出波形，从而形成一种推挽式输出 结构。 1.2.2 性能指标分析计算(见例题) (设输出电压幅值为Vom时) 1.输出功率 最大输出功率(见例题) 2.管耗 1.2.3 功率三极管BJT的选择 1.最大允许管耗:(见例题) PCM ? 0.2Pom 2.最大耐压值: V(BR)CEO ? 2VCC 3.最大集电极电流: 1.3甲乙类互补对称功率放大电路 1.3.1甲乙类双电源互补对称电路 电路组成如图所示，在该电路中，T1和T2 两管有一定的正偏压，使两管在静态时处于微 导通状态，这样可以消除交越失真。但在设置 偏压时，应尽可能接近乙类状态，以尽量减小 功率和效率带来的负面影响。(见例题) 1.3.2 甲乙类单电源互补对称电路 如图所示，T3 组成前置放大级，T2和T1 组成互补对称电路输出级。静态时，通常K 点电位VK = VC = VCC/ 2。为了提高电路工作 点的稳定性能，常将 K 点通过电阻分压(R1, R2)与前置放大电路的输入端相连，以引入 负反馈。其最终结果是使VK趋于稳定。R1,R2 引入了交流负反馈，改善了性能指标。 在上图中，假定由于温度的变化使VK?，则 VK?? VB3? ??B3? ? ?C3? ? VC3? ? VK? 电路中电容C的作用： a.假定信号的半周期中，T1+, T2-, C充电。 b.在信号的下一个周期中，T1-, T2+,VCC断开， C放电。 例: (北京邮电大学1999年研究生入学试题) OTL互补对称功放如图所示，设电容 C足够大， 三极管的饱和电压降VCES=1V,问： (1)按功放分类电