第三章功放案例分析.ppt

VBE电压倍增电路原理： * 例： 扩音系统 执行机构 功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 3.1 概述 功率放大 电压放大 信号提取 一、功放电路的主要特点 1、功放电路的要求 （2）有较高效率 PV是直流电源提供的功率。 (1) 提供足够大的输出功率PO PO是交流电压和交流电流有效值的乘积。 2、注意的问题 （1）BJT工作在大信号状态，所以小信号模型不适用，应用图解法。 （2）BJT往往工作在极限参数情况下，要注意安 全使用。考虑散热问题及过电压、过电流保护问 题。 3、解决的问题 失真尽可能小的情况下，获得尽可能大 的输出功率。 例如在测量系统和电声设备中，要求非线性失真小；而控制电机的伺服电路中，要求大的输出功率。 二、功放电路的分类 功率放大电路按其晶体管导通时间的不同，可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类等。 四类功放的工作状态示意图如下图所示： 甲类：BJT在整个周期都导通。Q点位于直流负载线的中点。 由于有静态电流的存在，所以损耗大，效率低（最高50%），所以不用于功放，而用于电压放大。 乙类：BJT只有半周导通。Q点约为0。 损耗小，效率高，用于功放，但失真严重。 甲乙类：介于甲类和乙类之间，BJT导通时间大于半周而小于一周。Q点略大于0。 损耗较小，效率较高，用于功放，但失真严重。 答： 不合适，因为效率太低 。 射极输出器输出电阻低，带负载 能力强，可以用做功率放大器吗？ 问题讨论: 还有丙类功率放大电路，BJT导通时间小于半周。用于高频功放电路或某些振荡电路。 如何解决效率低的问题？ 办法：降低Q点 Rb vo +VCC vi RE RL C2 C1 vo +VCC vi RL 乙类放大器 射极输出器 由于射极输出器中有Rb,它就会向三极管提供基极偏置电流IBQ,从而造成较高的静态工作点,故效率较低。 解决方法： 1、去掉Rb，使IBQ=0，静态工作点就会降为0，效率得到提高，放大器由甲类变成乙类。 2、为了提高通频带，不使用电容；为了消除RE的分流作用，去掉RE，负载RL可获得最大的输出电流。 Q点降低后，乙类电路又会引起截止失真 既降低Q点又不会引起截止失真的办法： 采用互补对称射极输出器。 OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess 互补对称功放的类型： 互补对称功放的类型 无输出变压器形式 （ OTL电路） 无输出电容形式 （ OCL电路） 3.2 乙类双电源互补对称功放（OCL） 互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器 +UCC ui -UCC T1 T2 uO RL iO + - +UCC ui -UCC T1 T2 uO RL iO + - 一、工作原理（设ui为正弦波） ic1 静态时： ui = 0V ? T1、T2均不工作 ? uo = 0V (乙类) ic2 B E - -UCC T2 动态时： ui 0V T1导通，T2截止 uo= ui ; +UCC ui T1 uO RL iO + B E uB＞ uE ， 三极管工作在线性区的条件： NPN： uC＞ uB＞ uE PNP： uC＜ uB＜ uE ui ? 0V T1截止，T2导通 uo= ui 三极管工作在线性区的条件： NPN： uC＞ uB＞ uE PNP： uC＜ uB＜ uE T1 +UCC E - -UCC T2 ui uO RL iO + B uB＜ uE ， T1、T2两个晶体管轮流导通半个周期。 +UCC ui -UCC T1 T2 uO RL iO + - B E 二、选管原则 1、每只晶体管的最大允许管耗（或集电极功率损 耗）PCM必须大于PT1max=0.2Pomax； 2、考虑到当T2接近饱和导通时，忽略饱和压降，此时VT1管的uCE1具有最大值，且等于2UCC。因此，应选用UCEO2UCC的管子。 3、通过晶体管的最大集电极电流约为UCC/RL，所选晶体管的ICM一般不宜低于此值。 ui -UCC T1 T2 uo +