清华模拟电子技术基础第4章.ppt

传统功放多采用变压器耦合方式，目前应用的有： OTL电路：无输出变压器功率放大电路 output transformerless OCL电路：无输出电容的功率放大电路 output capacitorless BTL电路：桥式推挽电路 balanced transformerless 上述三种电路均采用射极输出方式，即共集接法。 （输出电阻低，带负载能力强） * 第一节 功率放大电路的主要特点 * 第一节 功率放大电路的主要特点 对放大电路的要求 放大电路中三极管的工作状态 放大电路的分析方法 下页 总目录 在一些电子设备中，常要求放大电路的输出级能带动某种负载，因而要求放大电路有足够大的输出功率。这种放大电路通称为功率放大器。 1. 根据负载要求，提供足够的输出功率。 最大输出功率Pom ： 在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时， 放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。 2 1 UcemIcm = 2 · Icm 2 Pom= Ucem 共射接法下 一、 对放大电路的要求 下页 上页 首页 式中 po 为放大电路输出给负载的功率， 而 pv 为直流电源VCC所提供的功率。 po pv η = 放大电路的效率可表示为 2. 具有较高的效率。 下页 上页 首页 如果功率放大电路的效率不高，不仅造成能量的浪费，而且消耗在放大电路内部的电能将转换成为热量，使管子、元件等温度升高，因而不得不选用较大容量的放大管和其他设备，很不经济。 3.当功率放大电路工作时，应防止三极管的工作点超出安全工作区的范围。选用放大三极管时，极限参数应留有一定的余地。并根据手册安装合适的散热器。 下页 上页 二、放大电路中三极管的工作状态 1.功放电路中，三极管工作在大信号状态， 使得管子的特性曲线的非线性问题充分暴露出来。 首页 2.电源提供的功率除了消耗在负载上外，其余部分基本消耗在放大管上，应使管消耗功率尽可能小。为此通常使管在静态时工作在临界导通，甚至截止状态，使其直流功耗趋于零。从这一点看，前述各电路均不适合做功放。 三极管的安全工作区 过流区 iCuCE=PCM 过压区 安 全 工作区 ICM 过 损 耗 区 U(BR)CEO iC/mA O uCE/V 极限参数 a. 集电极最大允许电流 ICM b. 集电极最大允许耗散功率 PCM c. 极间反向击穿电压 集射反向击穿电压U(BR)CEO 集基反向击穿电压U(BR)CBO 在功率放大电路中， 由于三极管的工作点在大范围内变化， 因此，对电路进行分析时， 一般不能采用微变等效电路法， 常采用图解法分析放大电路的静态和动态工作情况。 下页 上页 三、放大电路的分析方法 根据功率放大电路的上述特点，可以组成功率放大的具体电路。 考虑电路的具体形式时， 主要应注意使放大电路具有足够的输出功率和较高的效率， 并尽量减小输出波形的非线性失真。 首页 功率放大电路的分类 功率放大管的工作状态 甲类：在信号整个周期中，放大管均导通。360 °（不使用） 乙类：放大管仅在信号半个周期导通。180 ° 甲乙类：放大管导通时间大于半个周期。180 °α360 ° 第二节 互补对称式功率放大电路 电路的组成和工作原理 互补对称电路主要参数的估算 下页 总目录 一、 电路组成和工作原理 1. OTL乙类互补对称电路 R1 和 R2确定放大电路的静态电位。 2 VCC 调整R1 和 R2的值，使静态时两管的发射极电位为 2 VCC 电容C2两端的电压也等于 动态时电容两端的电压保持0.5VCC的数值基本不变。 R2 + R1 +VCC C2 - VT1 NPN uI uO VT2 PNP RL OTL乙类互补对称电路 C1 + 下页 上页 首页 o t ic1 o t ic2 o t iL o t ui 交越失真 iC1 iC2 iL ui 0时VT1导通VT2截止。 ui 0时VT2导通VT1截止。 iL = iC1 – iC2 下页 上页 R2 + R1 +VCC C2 - VT1 NPN ui uO VT2 PNP RL C1 + 首页 动画 R2 R1 ui + +VCC C1 - VT1 NPN uo VT2 PNP 2 VCC RL VD1 VD2 b1 b2 R + 2. OTL甲乙类互补对称电路 iC1 iC2 iL iB1 iB2 R 、VD1和VD2为两管提供了静态基极电流IB1和IB2 避免了ui较小时两管同时截止 减小了交越失真。 iC1 和 iC2不为零， 静态时为零 下页 上页 首页 O t iC1 O