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第四章 功率放大电路 4-1 概述 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使：输出信号电压大；输出信号电流大；放大电路的输出电阻与负载匹配。 电压放大器一般工作在甲类，三极管360°导电，其输出功率由功率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过25%。 功率放大电路必须考虑效率问题。为了降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但又产生了失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态下的失真问题。 4-2 直接耦合功率放大电路 功率放大电路的特点 BJT的几种工作状态 甲类功率放大器分析 互补对称功率放大电路 OTL功放电路 OCL功放电路 改进措施 4-2-1 功率放大电路的特点 功率放大电路的特点（续） 功率放大电路的特点（续） BJT的几种工作状态 4-2-2 甲类功率放大器分析－－三极管静态功耗 甲类功率放大器分析－－ 三极管动态功耗 甲类功率放大器分析－－ 电源提供的功率 4-2-3 互补对称功率放大电路 互补对称功率放大电路－－OTL OTL工作原理 互补对称功率放大电路－－OCL 1.OCL工作原理 2. 输入输出波形图 3. 分析计算－－输出功率Po 分析计算－－ 管耗PT 分析计算－－电源供给的功率PE 分析计算－－效率? 例题： OCL的优缺点： 4-2-4 甲乙类互补对称功放电路 甲乙类互补对称功放电路－－波形关系 4-3 乙类互补功率放大电路 三极管的工作状态 放大电路的工作原理 1. 三极管的工作状态 2. 乙类互补功率放大电路的工作原理 工作原理 参数计算 大功率三极管输出特性曲线的区分 3. 其他类型的互补功率放大电路 （1）单电源互补功率放大电路 （2）采用复合管的互补功率放大电路 （3）集成功率放大电路 （4）BTL互补功率放大电路 （5）双通道功率放大电路 本节小结： 集成功率放大器广泛用于音响、电视和小电机的驱动方面。集成功放是在集成运算放大器的电压互补输出级后，加入互补功率输出级而构成的。大多数集成功率放大器实际上也就是一个具有直接耦合特点的运算放大器。它的使用方法原则上与集成运算放大器相同。 集成功放使用时不能超过规定的极限参数，极限参数主要有功耗和最大允许电源电压。集成功放要加有足够大的散热器，保证在额定功耗下温度不超过允许值。集成功放一般允许加上较高的工作电压，但许多集成功放可以在低电压下工作，适用于无交流供电的场合。此时集成功放电源电流较大，非线性失真也较大。 它是由两路功率放大电路和反相比例电路组合而成，负载接在两输出端之间。两路功率放大电路的输入信号是反相的，所以负载一端的电位升高时，另一端则降低，因此负载上获得的信号电压要增加一倍。BTL放大电路输出功率较大，负载可以不接地。 双通道功率放大电路是用于立体声音响设备的功率放大电路，一般有专门的集成功率放大器产品。它有一个左声道功放和一个右声道功放，这两个功放的技术指标是相同的，需要在专门的立体声音源下才能显现出立体声效果。 有的高级音响设备一个声道分成二、三个频段放大，有相应的低频段、中频段和高频段放大器。 * 4.1 概述 4.3 乙类互补功率放大电路 4.2 直接耦合功率放大电路 例： 扩音系统 实际负载 什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器。 功率放大 电压放大 信号提取 （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 （1）输出功率Po尽可能大 Ic uce (3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。 (4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（?）。 Po: 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 甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。 甲乙类：介于两者之间，导通角大于180° 动画演示 iC uCE Q1 UCEQ ICQ VCC iC uCE Q3 ICQ VCC 乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。 iC uCE Q2 ICQ VCC 若 电源提供的平均功耗： 则 Ic uce Q uceQ IcQ （当输入信号Ui时） 输出功率: 要