东南大学信息学院模电答案第一章功率放大器2013.ppt

1－4－2 丙类功率放大器 丙类功率放大器又称高频功率放大器，为了实现不失真放大，主要用于放大单一频率正弦信号。外界负载为天线，电特性是CA和rA的串联。 Lr和Cr为匹配网络，与天线构成并联谐振回路，调节Cr使回路谐振在输入信号频率上。 输入信号为vb= Vbmcosωt,计算集电极电流波形ic为一串周期性脉冲序列 ,用傅立叶级数分解电流脉冲序列为平均分量ICO,基波分量iC1和谐波分量iC2， iC3等之和 1-4-3 丁类功率放大器 使功率管在输入信号的半个周期内饱和导通，另半个周期内截止，即开关工作的功率放大器。提高效率的措施不是减小导通时间，而是减小导通期间的瞬时管耗。 1.5 整流电路 整流电路将电力网提供的频率为50Hz的交流电压变换为直流电压（或电流）。 根据电路中采用的主要整流器件不同，整流电路分为二极管整流电路、三极管整流电路和可控整流电路 1.5.1 二极管整流电路 二极管整流电路分为半波、全波、桥式三种 一、半波整流电路 Tr为电源变压器，D为整流二极管， RL为输出负载电阻， CL为输出滤波电容。 半波整流电路工作原理：输入交流电压v2为正时，D导通，给CL充电，当上升到A点时，实际加到D上电压（v2-v0）下降为零，D截止，CL放电，v0下降到B, v2又大于v0，（v2-v0）为正，D导通，v2再次向CL充电；在v0增长过程中，充电电荷减少，泄放电荷增加，当达到平衡时，v0在均值VO上下做等幅波动。VO即为输出整流电压。 纹波大小取决于CL和RL的大小，当增大CL或RL时，由于减慢了CL通过RL的放电速度，从而减小了CL的泄放电荷量，因而达到动态平衡时CL的充电电荷量也就必须相应减小，结果是D的导通时间减小，Vo增大，纹波电压减小。 二、全波和桥式整流电路 由两个半波整流电路组成，在每个输入信号周期内，CL经历两次重放电过程。通过RLCL电路的电流io在每个输入信号周期出现两个同极性电流脉冲，叠加在VO上纹波电压频率加倍，滤波能力加强，纹波电压比半波整流电路小。 桥式整流中vo, io均与全波整流电路相同。每次导通和截止都是两只串联的整流管同时导通或截止。因此，功耗增加，效率降低，但截止时最大反向电压由两管共同承担，降低了对整流二极管的要求。而且电源变压器不需要抽头，降低制作成本 1.6 稳压电路 整流器输出的直流电压不稳定，且叠加了较大的纹波电压。为了获得稳定的直流电压，整流器后面一般都加接直流稳压电路。 直流稳压电路分为并联型，串联型和开关型三种。 并联型稳压电路是由稳压二极管构成的稳压电路，但缺点是稳压性能差，一般不能满足实际应用的要求。在串联稳压电路中，除传统结构电路外，目前应用较广的低压差线性稳压电路是一种特殊的串联型稳压器。在同样电源电压情况下，它可以获得比普通串联稳压电路更高的输出稳定电压，从而获得更高的效率。开关型稳压电路是一种非线性电路，电路中的主要器件工作于开关状态，从而获得更高的使用效率。 1.6.1 串联稳压电路 基准电压源电路 1.6.2 低压差线性稳压电路 低压差线性稳压器是基于负反馈自动调节作用来获得稳定的输出电压，由串联调整管T、取样电阻R1和R2、比较放大器A和基准电压源电路组成。取样电压加在比较放大器A的同相端，与加在反相端的基准电压Vref相比较，两者的差值经A放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。 LDO与一般串联稳压电路的最大区别在于调整管的接法。 在一般串联稳压电路中，调整管共集连接，工作在放大区； LDO中的调整管为共源连接，可工作在饱和区，甚至于非饱和区。 一般串联稳压电路的输入和输出电压差至少为一个集射饱和电压 和一个基射导通电压之和。而对于LDO，当调整管工作于非饱和 区时，其输出电压可以非常接近输入电压，即其可以获得非常小 的压差。 1.6.3 开关稳压电路 在开关稳压电路中，调整管工作在开关状态，通过控制开关的启闭时间来自动调整输出电压。 一、直流—直流变换器 直流—直流变换器有降压型、升压型和降压—升压型三种典型电路。 降压型变换器 VA = VI ton toff 2. 升压型变换器 ton toff 3. 降压—升压型变换器 ton toff 二、 开关稳压电路工作原理 虚线框为变换器，R1和R2为取样网络，取样电压Vs加到误差放大器的正相输入端，与基准电压比较，产生误差电压经放大后加到比较器的反相输入端。振荡器产生特定频率的三角波。 将变换电路与相应的控制电路组合成一个闭合环路。控制电路使开关管的启闭时间受到输出电压变化的控制，而输出电压由开关管的启