第八章 功率放大电路(2-8).ppt

第九章 功率放大电路 了解放大电路消耗功率、将直流电源能量转 换为信号输出(交流)功率的作用； 了解放大电路提高能量转换效率的途径，及各 类功率放大电路的效率特点； 重点掌握互补对称推挽乙类功放电路的组成、 工作原理和分析计算，以及功放管的参数选择。 1/21 9.1 功率放大电路的一般问题 9.1.1 功放电路的特点和要求 1、大信号状态工作 要输出足够大的功率，要求功率管上的电压和电流都要足 够大；用正弦波信号表示为 2、非线性失真问题 大信号工作致非线性失真，线性放大要求非线性失真小； 3、转换效率问题 大信号放大，功放管及电路功耗大，要求转换效率高； 4、功放管安全问题 功放管接近极限参数工作，必须保证正常工作不损坏。 2/21 9.1 功率放大电路的一般问题 9.1.1 功放电路的特点和要求 3/21 大信号状态 非线性失真 转换效率 安全工作 图解分析法 极限参数的选择 电路工作状态 低 低 高 高 9.1 功率放大电路的一般问题 9.1.2 功放电路的工作状态 根据静态工作点Q的设置不同，引起功放管的导通状态不 同，将功放电路的工作状态分类： 1、A(甲)类工作状态： 360°导通角 2、B(乙)类工作状态： 180°导通角 3、C(丙)类工作状态： 小于180°导通角 AB类工作状态： 略大于180°导通角 4/21 iC uBE iC t O Q Q Q 9.1 功率放大电路的一般问题 9.1.3 A类功放电路的转换效率 大信号状态下，|uCE||uBE|，且iCiB， 功放管的功耗几乎都在集电结上。 设iB=IBQ+Ibmsinωt，则iC=ICQ+Icmsinωt 1、电源提供功率 2、功放管消耗功率(管耗) 5/21 iC RC UCC iB + - uCE + uBE - 9.1 功率放大电路的一般问题 1、电源提供功率 2、功放管消耗功率 3、集电极负载电阻RC上消耗功率 小结： (1) PE≡PC+PL，且A类功放电源提供功率与信号无关 ； (2) 负载获得的信号功率是功放管功耗转移过来的； (3) 信号功率最大时，功放管功耗最小。 6/21 RC UCC iB iC + - uCE + uBE - 9.1 功率放大电路的一般问题 1、电源提供功率 2、功放管消耗功率 3、负载消耗功率 最大信号功率时：(忽略饱和压降) Ucm=UCEQ=UCC/2，Icm=ICQ 故 效率： 7/21 RC UCC iB iC + - uCE + uBE - UCC UCEQ ICQ ICM UCEO(BR) PCM uCE O iC Q 9.1 功率放大电路的一般问题 9.1.4 功放电路提高转换效率的途径 1、消除负载上的直流功耗； 例如，变压器耦合输出功放，静态时 UCEQ=UCC，所以 2、减小功放管上的静态功耗。 静态时ICQ=0，B(乙)类工作状态， 或导通角≤180°。 8/21 RL UCC iB iC + - uCE + uBE - uCE 2UCC O UCEQ ICQ ICM PCM UCC 直流负载线 UCEO(BR) Q 9.2 互补对称B(乙)类功率放大电路 9.2.1 乙类推挽功率放大电路 一、变压器耦合输出 T1、T2为同型三极管， 分别由中心抽头变压器的 两个绕组电压极性控制导通。 二、互补对称射极输出 T1、T2为异型互补三极管， 由同一电压直接激励。 9/21 uCE1 2UCC O iC1 UCC O iC2 T1 T2 uCE2 2UCC RL UCC ui ● ● ● ● ● ● T1 T2 uo iC1 iC2 ui1 ui2 T1 T2 iC1 iC2 RL ui UCC -UCC uo 特点：乙类工作状态， 静态功耗为零； 半周轮流导通。 Q 9.2 互补对称B(乙)类功率放大电路 10/21 uCE1 2UCC O iC1 UCC O iC2 T1 T2 uCE2 2UCC O iC1 iC1 iC2 iC2 uBE1 uBE2 O t t t t O O ui uo 9.2 互补对称B(乙)类功率放大电路 9.2.2 B(乙)类互补对称射极输出功率放大电路(OCL) 一、电路组成及工作原理 电路组成