3.4输出级与功率放大器.ppt

§4 输出级与功率放大器 二、不同类型的输出级 一、对输出级的要求 三、散热与保护 例： 扩音系统 负载 什么是功率放大器？ 能输出较大功率（1W以上）的放大器称为功率放大器（Power Amplifiers，PAs）。常作为放大电路的输出级，以驱动执行机构，如使扬声器发声、 仪表指针偏转等。 功率放大 电压放大 信号提取 一、对输出级的要求 功率传输的要求。要求输出级能够在信号不失真的条件下，在规定的负载条件下输出较大功率。 阻抗匹配的要求。对于电压放大器来说，要尽量降低输出级的输出阻抗。 效率的要求。希望电源提供的能量尽可能转换为有用的输出信号，而输出级自身消耗的功率要尽可能低。（静态功耗最好为零） 带宽的要求。要求输出级具有一定的带宽以满足整个放大器的频响要求。 散热和保护的要求。电路中电流、电压较大，必须注意散热和安全问题，电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 二、不同类型的输出级 * 要想不失真，晶体管在整个信号周期内必须均处于导通状态（导通角360度），静态电流IC大于零，效率低下（理论最高值只能达到50%）。 这种输出级叫甲类输出级（功放） Class A 射随器 甲类的低效率是由于不得不维持较高的静态功耗造成的。 考虑下面的互补输出级： 输入电压为正电压时，T1导通，T2截止，输出跟随输入； 输入为负， T2导通，T1截止，输出亦跟随输入； 输入电压为零（静态时），T1 T2均截止，静态功耗为零。 两只管子交替工作，两路电源交替供电。 也叫做推挽放大器（Push-Pull) 晶体管的导通角约为180度，静态电流等于0，效率高（可达到78.5%） 这种输出级叫乙类输出级（功放） Class B * 前面的分析认为晶体管的导通是理想的，实际上存在导通电压。输出会有什么变化？ 死区 交越失真 输入电压小于导通电压时，管子截止 用什么器件来实现VB? 消除交越失真的办法： 晶体管的导通角略大于180度，静态电流很小但不等于零，效率较高（略小于B类） 这种输出级叫甲乙类输出级（功放） Class AB * 输出级提供的电流较大，为了减小前级的驱动电流，常采用电流放大能力更强的复合管 热沉 三、散热与保护 安全工作区（SOA) 对于集电极电压超过V(BR)CEO而引起的击穿，只要限制击穿后的电流，管子就不会损坏，待集电极电压减小到V(BR)CEO以下，管子也就恢复到正常工作，这种击穿是可逆的，非破坏性的，为一次击穿。 如果上述击穿后，电流不加限制，就会出现集电极电压迅速减小，集电极电流迅速增大的现象，这种现象称为二次击穿, 二次击穿会造成管子的永久损坏。 短路保护 如果负载短路，流过T1、 T2的电流过大，因此必须进行短路保护。 * 一种实用的短路保护电路 * *