第8章集成功率放大器.ppt

计算机及信息工程学院(常州） 江冰 教授 注意：计算问题 利用双电源公式，只要将公式中的Vcc用Vcc/2代替即可。 集成功率放大器典型应用电路 * 8.1 功率放大电路的一般问题 8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路 8.4 甲乙类互补对称功率放大电路 *8.5 集成功率放大器 8.2 射极输出器——甲类放大的实例 8.1 功率放大电路的一般问题 2. 功率放大电路提高效率的主要途径 1. 功率放大电路的特点及主要研究对象 1. 功率放大电路的特点及主要研究对象 (1) 功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的。要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。 (2) 要解决的问题 提高效率 减小失真 管子的保护 一般直接驱动负载，带载能力要强。 2. 功率放大电路提高效率的主要途径 降低静态功耗，即减小静态电流。 四种工作状态 根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分 乙类：导通角等于180°(c) 甲类：一个周期内均导通(a) 甲乙类：导通角大于180°(b) 丙类：导通角小于180°(d) end (d) 8.2 射极输出器——甲类放大的实例 简化电路 带电流源详图的电路图 特点： (1)电压增益近似为1，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻小，带负载能力强。 (2)vI=vi+VI ,管子导通角是180度,甲类. 输出电压与输入电压的关系 设T1的饱和压VCES≈0.2V vO正向振幅最大值 vO负向振幅最大值 若T1首先截止 若T3首先出现饱和 8.2 射极输出器——输出电压振幅 8.2 射极输出器——工作效率 VI=0.6V 当 放大器的效率 书386页,例8.2.1 计算结果 效率低 end 8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路 8.3.2 分析计算 8.3.1 电路组成 8.3.3 功率BJT的选择 8.3.1 电路组成 由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL(P393)互补功率放大电路。 1. 电路组成 2. 工作原理 两个三极管在信号正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。 3.图解表示 注意Ｑ点 1. 最大不失真输出功率Pomax ２．实际输出功率 8.3.2 分析计算 忽略VCES时 8.3.2 分析计算 单个管子在半个周期内的管耗 输入正弦波时 2. 管耗PT 两管管耗 3. 电源供给的功率PV 当 4. 效率? 当 8.3.2 分析计算 1. 最大管耗和最大输出功率的关系 因为 8.3.3 功率BJT的选择依据 则 ≈0.6VCC 具有最大管耗 ≈0.2Pom 选管依据之一 ＰT1m≈0.2Pom 2. 管子的最大反相压降 V (BR)CEO 8.3.3 功率BJT的选择 3. 最大的集电极电流iCM end V (BR)CEO 2Vcc 阅读例8.3.1,作业8.3.3 8.4 甲乙类互补对称功率放大电路 8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路 8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 问题的提出:乙类功放有不足,分析如下. Vo 8.4.1 (提出)甲乙类双电源互补对称电路(1) 改进思路: 接D1,D2使T1,T2在没有输入信号时先导通, 加入输入信号, 无死区 , 克服交越失真. T3是前级电压放大器 甲乙类——没有输入信号时 T1，T2已导通, 每个管子导通均大于180度。 , 8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路(2) VBE4可认为是定值 R1、R2不变时，VCE4也是定值，可以承担D1，D2作用。且可通过电阻调整。 且可通过电阻调整。 优点？ 8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路（接C） 静态时，偏置电路使 VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达到稳态）。  end vi负半周T1导通，有电流通过负载RL，同时向C充电 vi正半周T2导通，则已充电的电容C通过负载RL放电。 只要满足RLC T信，电容C就可充当原来的－VCC。 8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路 功率器件安全使用问题 图 功率运算放大器OPA2544的外形图及 管脚图 (a)外形图；(b)管脚图 8.5 集成功率放大器 管子的安全问题： ——功率管最大工作电流必须小于最大允许电流ICM； ——最大工作反压必须小于允许的击穿电压U(BR)CEO； ——功率管的功耗要小于允许的最大功耗PCM 管子散热