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第3章 功率放大电路 3.1 功率放大电路的特殊问题 3.2 互补对称功率放大电路 3.2.1 双电源互补对称电路 3.2.2 复合互补对称电路 3.2.3 单电源互补对称电路 3.3 集成功率放大电路简介 3.1.1 功率放大电路的特殊问题 输出功率为主要技术指标,希望输出功率大，电源功率消耗少，效率高。 晶体管起能量转换作用：电源提供的直流电能转化为由信号控制的输出交变电能。 功率放大简称功放， 与电压放大电路相比较，主要考虑以下问题。 ⑵ 提高效率 功率放大电路的效率(Efficiency)是指负载得到的信号功率与电源供给的直流功率之比。 提高效率可以在相同输出功率的条件下，减小能量损耗，减小电源容量，降低成本。 3.1.2 概述 3 晶体管的工作状态 4.甲类放大器的功率输出 3.2 乙类互补对称功率放大电路 3.2 互补对称功率放大电路及工作原理 3.2 互补对称功率放大电路及工作原理 5 输出功率，管耗和效率的分析计算 （2） 单管最大平均管耗 PT1max （3） 直流电源供给的功率PV （5） 最大平均管耗与最大输出功率的关系 3.2.2 复合互补对称电路 达林顿组态 达林顿组态 复合管的应用： 2 准互补对称电路(Quasi Complementary Emitter Follower) 互补对称电路中，两个输出管是互补工作的，因而要求两管为不同类型，一个为NPN型，而另一个则为PNP型。 为了满足电路对称就要求两管特性一致。 这对NPN和PNP两种大功率管来说，一般是难以实现的，尤其是当一个是硅管另一个是锗管时，若要两管特性一致，最好使T3和T4是同一种型号的管子。 3.2.3 单电源互补对称电路 1 电路组成 双电源互补对称电路，需要两个独立电源，这给使用上带来不方便。 所以实用上常采用单电源互补对称电路，如图6-9所示。它去掉了负电源，接入一个电容C，称为无输出变压器电路，简称OTL(Output Transformer Less)电路。V1、V2是为了克服交越失真而接入的正向偏置电源，在实际电路中可用两个二极管来代替。 2 分析计算 由上面的分析可以看出，单电源互补对称电路实质上等效于具有±VCC/2双电源的互补对称电路。 分析计算时只要把VCC/2替换前面式中的VCC就可以得出单电源互补对称电路的输出功率、直流电源供给的功率和效率等。 ② 效率 直流电源供给的功率为PV * 返回 返回主目录 第3章 功率放大电路 ⑴ 输出大功率 输出功率是指受信号控制的输出交变电压和交变电流的乘积，即负载所得到的功率。 要求功放管输出大电流和电压。 功放管工作在接近极限状态，选择功放管要考虑极限参数。 ⑶ 减小失真 原因：为了提供足够大的交流功率，功率放大电路都工作在大信号状态，它的工作电流和电压要超过特性曲线的线性范围，甚至接近于晶体管的饱和区和截止区。幅值越大，造成非线性失真较严重，因此在使用中必须兼顾提高交流输出功率和减小非线性失真这两方面的指标。 ⑷ 改善热稳定性 原因：集电结上损耗功率大，会引起功放管结温上升，可能会导致管子烧毁。 因此大功率管都要安装散热器，以便获得大的输出功率。 Ucm VCC Ic m ·Q Ic Q UCEQ ·Q’ ·Q’’ IBQ 饱和区 放大区 ·Q 截止区 ·Q 饱和区 ·Q 饱和区 饱和区 截止区 截止区 截止区 ·Q 返回 甲乙类和乙类放大：减小了静态功耗，但都出现了严重的波形失真。 为了利用其效率高的优点，克服其削波失真的缺点，通常采用乙类互补对称放大电路 Vcc us cem cm cem cm 0 U I 2 1 2 U 2 I P × = × = max 而 ( ) CC sat ce CC cem V 2 1 U V 2 1 U ? - = CQ 0 CE cQ cm I I I I ? - = \ CQ VCC 0 I 4 1 P = max Icm Ucem VCC Ic Q UCEQ ·Q + uce _ 返回 ui VC C -Vee uo ui iC1 iC2 io io=ic1 -ic2 uBE1 uBE2 ic1 ic2 电路仿真 ui VCC -Vee uo 死 区 跟随区 饱和区 饱和区 跟随区 io=ic1 -ic2 uBE1 uBE2 ic1 ic2 电路仿真 Uon1 Uon2 VCC -Vee ui + UD1 _ + UBE1 - + UD2 _ + UBE2 - 电路仿真 ui VCC -Vee uo io=ic1 -ic2 uBE1 uBE2 ic1 ic2 A D i