5功率放大器课案.ppt

5.1.1 功率放大器的类型 根据静态工作点设置的不同，可分为： 1、甲类：工作在线性区，效率最高只能达到50％。 2、乙类：工作在截止区，电路效率较高，但只能对半个 周期的输入信号进行放大，非线性失真严重。 3、甲乙类：工作在接近截止区，既能提高效率又能减小 失真。目前广泛使用。 * (1-*) 长江大学电子信息学院 功率放大电路 5 功率放大电路 5.1 功率放大电路的特点 5.2 互补推挽功率放大电路 5.3集成功率放大器 退出 教学目的： 1．熟练掌握半导体放大电路的分析方法。 2．了解功率放大器的技术要求和功率放大器的分类、特性； 3．掌握OTL和OCL功率放大器电路结构、工作原理及其附属特殊电路； 教学内容： 1．功率放大器与负载的匹配问题，技术参数特点。 2．甲类、乙类、甲乙类功放的电路特征和性能； 3．OTL电路和OCL电路的结构、推挽工作过程、交越失真量的调整，以及两种功放的性能比较； 4．集成功放模块简介； 例1： 扩音系统 执行机构 在一个多级放大器所构成的放大系统中，功率放大器常置于末级。作用是：提供足够大的输出功率以驱动负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 5.1 功率放大电路的特点和类型 功率放大 电压放大 信号提取 例2：温度控制 R1-R3:标准电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 A：电压放大器 Rt T UO T 温度调节 过程 Ub UO1 R1 a R2 uo Usc + R3 Rt 功 放 b 温控室 A + - uo1 加热元件 5.1.1 功率放大器的特点 1：功率放大器不仅要求输出电压的动态范围大，还要求输出电流的动态范围大，因此功率放大器就要求阻抗匹配。 3：对功率放大器的分析不再采用微变等效电路， 而要用图解法；所讨论的对象不再是放大倍 数、输入、输出电阻，而是最大不失真功率、 交、直流转换效率和晶体管的功率耗散。 2：功率放大器对交直流电能的转换效率 ? 要高。 分析功放电路应注意的问题 (1) 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICM PCM UCEM Ic uce (2) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。 (3) 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（?）。 Pomax : 负载上得到的交流信号功率。 PE ： 电源提供的直流功率。 如何解决效率低的问题？ 办法：降低Q点。 既降低Q点又不会引起截止失真的办法： 采用推挽输出电路，或互补对称射 极输出器。 缺点：但又会引起截止失真。 甲类功率放大器一般由单个晶体管组成，非线性失真小，但同时因为工作电流小，所以效率低。 5.2 互补推挽功率放大电路 互补对称功放的类型 单电源形式 （ OTL电路） 双电源形式 （ OCL电路） OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess 互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、 PNP各一支；两管特性一致。 类型： 5.2.1 双电源互补对称功放电路（OCL） 一、工作原理（设ui为正弦波） 电路的结构特点： ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL 1. 由NPN型、PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。 2. 双电源供电。 3. 输入输出端不加隔直电容。 ic1 ic2 动态分析： ui ? 0V T1截止，T2导通 ui 0V T1导通，T2截止 iL= ic1 ; ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL iL=ic2 T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。 因此，不需要隔直电容。 静态分析： ui = 0V ? T1、T2均不工作 ? uo = 0V 乙类放大的输入输出波形关系