第七部分 功率放大电路.ppt

* 功 率 放 大 电 路 一、甲类功率放大电路 二、乙类推挽功率放大电路 三、无输出变压器的功率放大电路 四、集成功率放大电路 功 率 放 大 电 路 一、功放的分类及特点 能够输出足够的功率推动负载工作的放大电路，称之为功率放大电路。 1、功放的分类 按静态工作点位置的不同可分为：甲类、乙类、甲乙类等。 按级间耦合方式分为：变压器耦合的功放、无输出变压器的功放。 2、主要性能指标 输出功率Po→Pomax 效率η→ηmax 额定功率下的失真度 提高输出功率和减小失真是一对矛盾。在音频和视频设备中，对失真度要求较高；在继电器的推动电路中，只要求输出较大的功率。 负载中的交变电压和交变电流有效值的积。 负载上的信号功率与电源提供的直流功率之比。 3、功放的特点（与电压放大器相比） 工作原理相同 功能不同 工作状态不同 讨论的主要问题不同 电压放大器讨论在不失真的情况下如何得到最大的AV，而功放关心的是如何在允许的失真范围内得到最大的PO和最高的η。 二 、单管甲类功率放大器 1、电路结构 2、性能指标的计算 iC vCE iC Icm ICQ Ec IBQ 2ICQ 2Ec 负载与输出功率的关系及最佳负载？ Rb2 RL Rb1 +EC Re Ce Vi iC iC vCE Icm Vcem 2ICQ ICQ 2Ec Ec IBQ Po = ·Vcem Icm 1 2 Icmax— Icmin 2 Icm = Vcmax— Vcmin 2 Vcem = 1 8 （ Vcmax— Vcmin ） （Icmax— Icmin） Pomax = Pomax = 1 2 Ec ·ICQ 当T充分应用时 忽略VCES和ICEO时 输出功率 PE = ·Ec IC IC ≈ICQ Ec ·ICQ PE = ηc = ·Vcem Icm 1 2 Ec ·ICQ ηmax = Pomax PE = 50% 电源提供的直流功率 集电极的功率转换效率 是集电极电流的平均值，在非线性失真不大的情况下有 IC 电源提供的功率 定量供给 实际中，由于T的VCES和ICEO，以及变压器铁芯和Re上的功耗等，效率一般为40%左右。 考虑变压器效率，负载上的功率为多少？ 集电结的损耗功率 ·Vcem Icm 1 2 Ec ·ICQ— Pc = PE — Po = 当无输入信号时 Pc = PE = 2Pomax 功放管选择时应满足 PCM≥ 2Pomax VCEO ≥ 2Ec 三、乙类推挽功率放大器 1、电路结构和工作原理 · · Vi RL +EC T1 T2 2、性能指标的计算 iC Ec Q vCE Vcem Icm 输出功率 Po = ·Vcem Icm 1 2 Po = 1 2 Vcem 2 RL / 当T充分应用并忽略VCES和ICEO时 Pomax = 1 2 Ec ·Icm RL / Pomax = 1 2 Ec 2 电源提供的直流功率 每个T中流过的平均电流 1 π Icm = PE = 2 π Icm ·Ec 电源提供的功率 按需供给 ηc = Po / PE ηmax = Pomax / PE = 78.5% π 4 = 集电极的功率转换效率 由于VCES和ICEO，及变压器的功耗等，效率一般为60%左右。 集电结的损耗功率 ( 两个T ) Pc = PE — Po ① 输出功率最大时的损耗 PC = 2 π Icm ·Ec －Pomax = 4 π Pomax－Pomax = 0.274Pomax ② 晶体管的最大损耗 － 1 2 Vcem 2 RL / = 2 π Ec Vcem RL / Vcem = 2 π Ec ≈ 0.6 Ec 当 有 Pc = 0.4Pomax PC1 = PC2 = 0.137Pomax PC1 = PC2 = 0.2Pomax 此时的效率为多少? 3、乙类功放的失真及电路改进 · · Vi RL +EC T1 T2 R1 R2 四、无输出变压器的功率放大器 1、互补对称式OTL电路 电路工作之前，调节电路参数使 VA = VB = 1/2 EC Vi RL +EC T1 T2 + + － A B Vi RL +EC T2 T1 + + － T3 + + R1 R2 R3 Re Re1 Re2 D1 D2 Vo + － 典型的实用电路 可变电阻 VBE扩大电路 自举方式的OTL电路 引入自举电路的目的是为了克服输入信号较大时，输出正半周小于负半周的不对称问题。 Vi RL +EC