9功率放大电路.ppt

9.1 概 述 9.2 乙类互补对称功率放大电路 9.3 甲乙类互补对称功率放大电路 *9.4 集成功率放大器 * 9.5 功率管的散热问题 甲乙类双电源互补对称电路 甲乙类单电源互补对称电路 例： 扩音系统 功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级，输出足够大的功率，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。 9.1 概述 功率放大 电压放大 信号提取 一. 功放电路的特点 （2） 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 （1）输出功率Po尽可能大：电压电流都比较大 (3) 管子接近饱和或截至状态，具有一定的非线性失真。 (4) 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。 （5）功放管散热和保护问题 放大电路有三种工作状态：甲类工作状态、乙类工作状态、甲乙类工作状态。 Q 甲类工作状态的效率很低，最高为50% 。 甲类工作状态：静态工作点Q大致设在交流负载线的中点。 在甲类工作状态，不论有无输入信号，电源供给的功率PE=UCCIC总是不变的。 二. 几种工作状态 为减小电源供给的功率，在 UCC 不变的条件下使 IC 减小，即将静态工作点Q沿负载线下移。若静态工作点下移到 IC=0 处，则称为乙类工作状态； Q Q 静态工作点介于甲类工作状态与乙类工作状态之间称为甲乙类工作状态。 在正弦信号整个周期内的导通情况 乙类：导通角等于180° 甲类：一个周期内均导通 甲乙类：导通角大于180° 9.2.1 双电源基本互补对称功放OCL结构及原理 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 ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL NPN型 PNP型 9.2 乙类互补对称功率放大电路 一. 结构 二、工作原理（设ui为正弦波） ic1 ic2 静态时： ui = 0V ? ic1、ic2均=0（乙类工作状态） ? uo = 0V 动态时： 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 注意：T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作。 ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL 输入输出波形图 ui uo uo uo ′ 交越失真 死区电压 ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL (1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零； (2) 每管导通时间为半个周期 ； (3) 存在交越失真。 特点： （1）最大不失真输出功率Pomax 实际输出功率Po 9.2.2 参数分析计算 （2）电源供给的功率PE 当 单个管子在半个周期内的管耗 （3）管耗PT 两管管耗 （4）效率? （5）三极管的最大管耗 用PT1对Vom求导得出： PT1max发生在Vom=0.64VCC处。 将Vom=0.64VCC代入PT1表达式： 选管条件 1. PCM? PT1max =0.2PoM 2． [例 9.2.1] 乙类双电源互补对称功放电路，已知 VCC = ± 20 V，RL = 8 ?，求对功率管参数的要求。 [解] （1）最大输出功率Po(max)： （2）U(BR)CEO ： U(BR)CEO ? 2VCC= 40 V （3） ICM ： ICM ? VCC / RL= 20 / 8 = 2.5 (A) 选管时要留有余地，即提高50% ~ 100%。 教学要求: 掌握 Po、 PV的公式，再根据Uom或Uo(max)=VCC –UCE(sat) ? VCC条件代入计算，并求取 PT、和?。 ? t uo 交越失真 ui ? t 存在交越失真 乙类互补对称功放的缺点 9.3 甲乙类互补对称功率放大电路 一. 甲乙类双电源互补对称电路 减少交越失真的措施 1. 利用二极管和电位器产生偏置电压： RL R1 D1 D2 T1 T2 +VCC + ui ? + uo ? ?VEE T3