1功率放大电路的一般问题.ppt

一、功率放大电路的特点及主要问题1、要求输功率尽可能大 2、效率要高 3、非线性失真要小 4、BJT的散热问题 二、功率放大电路提高效率的主要途径1.甲类放大器的效率最低,但波形失真最小 2.乙类放大器的效率最高,但波形失真最大 3.甲乙类放大器波形失真较大 三种工作状态下的Q点和输出波形 高保真甲类工作范围 * 封面 藏北草原 返回 引言 放大电路实质上都是能量转换电路。用能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是,功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使负载得到不失真的电压信号, 讨论的主要指标是电压增益、输入和输出阻抗等,输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同, 它主要要求获得一定的不失真 ( 或失真较小 )的输出功率, 通常是在大信号状态下工作, 因此 , 功率放大电路包含着一系列在电压放大电路中没有 出现过的特殊问题。 本页完 引言 返回 学习要点 本 节 学 习 要 点 和 要 求 功率放大电路的特点及四个主要问题 功率放大电路的三种工作状态 功放电路的三种工作状态下的输出波形 返回 一、功率放大电路的特点及主要研究对象 功率放大电路的一般问题 继续 1、要求输功率尽可能大 本页完 为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此管子往往在接近极限运用状态下工作。 一、功率放大电路的特点及主要研究对象 功率放大电路的一般问题 继续 1、要求输功率尽可能大 2、效率要高 本页完 由于输出功率大 , 因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题 。所谓效率就是负载得到的有用信号功率 和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大,意味着效率越高。 ? = —— PO PE PE 功率放大电路 RL E Po 一、功率放大电路的特点及主要研究对象 功率放大电路的一般问题 继续 1、要求输功率尽可能大 2、效率要高 本页完 3、非线性失真要小 功率放大电路是在大信号下工作，所以不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。 由BJT输出特性曲线可知：IB越大,输出特性曲线越密 ,即BJT的?越小,这表明三极管的?是不均匀的 , 这就是 BJT 的非线性因素之一 。只有在 IB 较小或小信号范围内, ? 才可视为恒定,放大具有线性效果。 100?A uCE/V iC /mA O 10 20 30 a b c d e 200?A 300?A 400?A 500?A 一、功率放大电路的特点及主要研究对象 功率放大电路的一般问题 1、要求输功率尽可能大 2、效率要高 3、非线性失真要小 4、BJT的散热问题 继续 本页完 在功率放大电路中,有相当大的功率消耗 在管子的集电结上,使结温和管壳温度升高。为了充分利用 允许的管耗而使管子输出足够大的功率,放大器件的 散热就成为一个重要问题。 三极管的铁壳就是为了更好地散热,两个小孔是安装散热片的螺丝孔。 此金属片是为了更好地散热,小孔是安装散热片的螺丝孔。 继续 1、甲类放大器的效率最低,但波形失真最小 由分析可知：甲类放大器在静态时，管子仍有电压和电流通过，仍在消耗电源的功率。 在工作时，一个正弦波周期内所消耗电源的功率的平均值亦刚好与静态时所消耗的功率一样，这样甲类功放工作与不工作，都在消耗功率且消耗的功率是一样的，因此效率就很低,最理想的效率只达到 50% ( 详细证明可参考万嘉若编《电子线路基础上册》)。 Rb2 Re us Rs c e b Rc Rb 300k? Cb1 + + － + Cb2 VCC uO RL4k RL + － Rb1 本页完 二、功率放大电路提高效率的主要途径 功率放大电路的一般问题 单击此进入功率放大器效率演示 在高保真的音响系统中，为了最大限度的减少失真，仍在使用这种甲类放大器作为输出级推动喇叭。 若想了解高保真甲类放大器工作区域的特点,单击保真,否则单击继续,继续学习后面的内容。 保真 继续 继续 1、甲类放大器的效率最低,但波形失真最小 Rb2 Re us Rs c e b Rc Rb 300k? Cb1 + + － + Cb2 VCC uO RL4k RL + － Rb1 本页完 二、功率放大电路提高效率的主要途径 功率放大电路的一般问题 2、乙类放大器的效率最高,但只放大半个正弦波,失真最大。 UBE=0 uO t 0 iC t 0 IC 乙类放