第4章功率放大电路12.ppt

第4章 功 率 放 大 电 路 4.1 功率放大电路的几个问题 4.2 几种常见的功率放大电路 4.3 运算放大器的功率驱动 4.4 D类功率放大电路简介 4.5 集成功率放大器及其应用 4.1 功率放大电路的几个问题 4.1.1 功率放大电路的特点及主要技术指标 （1）输出功率要足够大 （2）效率要高 （3）尽量减小非线性失真 （4）分析估算采用图解法 （5）功放中晶体管常工作在极限状态 4.1.2 功率放大电路工作状态的分类 功率放大电路按其晶体管导通时间的不同，可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类等。 甲类:功放管在信号的整个周期中均导通; 乙类:功放管只在信号的半个周期内均导通; 甲乙类：功放管的导通时间大于信号的半个 周期而小于信号的一个周期 丙类：功放管的导通时间小于信号的半个周期 四类功放的工作状态示意图如图3.1所示。 图示分析是建立在晶体管的转移特性上的 4.2 几种常见的功率放大电路 4.2.1 OCL乙类互补对称功率放大电路 1.电路组成和工作原理 VT1、VT2分别为NPN型和PNP型晶体管，要求VT1和VT2管特性对称，并且正负电源对称。 电路在静态时管子不取电流，而在有信号时，VT1和VT2轮流导电，交替工作，使流过负载RL的电流为一完整的正弦信号。由于两个不同极性的管子互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电路通常称为互补对称式功率放大电路。 ? 2.性能指标估算 ? OCL乙类互补对称功率放大电路的图解分析如图4.4所示。 （1）输出功率Po （2）效率η （3）单管最大平均管耗PT1max 电源供给功率PV 电源供给功率PV 管耗PT 管耗PT 转换效率η 转换效率η 3.选管原则 对于OCL电路，为保证功放管在电路里能正常工作，应满足如下条件： 4.2.3 OTL甲乙类互补对称功率放大电路 无输出变压器电路、OTL(Output Transformer Less)电路。 OTL功放的工作原理与OCL功放相同。只要把图4.4中Q点的横坐标改为UCC/2，并用UCC/2取代OCL功放有关公式中的UCC，就可以估算OTL功放的各类指标。 4.3运算放大器的功率驱动 基本驱动方法 减小交越失真 感性负载条件下，放大器功率的分析（作业） 放大器输出摆幅的扩展 三极管的级联（达林顿，并联） VDMOS在功率放大器中的应用 基本驱动方法 VDMOS在功率放大器中的应用 运算放大器输出的并联（1） 运算放大器输出的并联（2） 4.4 D类功率放大电路简介 晶体管D类功率放大电路由两个晶体管组成，它们轮流导电来完成功率放大任务。控制晶体管工作于开关状态的激励电压波形可以是正弦波，也可以是方波。晶体管D类功率放大电路有两种类型的电路：一种是电流开关型；另一种是电压开关型。它们的典型电路分别如图.11、.12所示。 在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源UCC通过大电感L′供给一个恒定电流ICC。两管轮流导电（饱和），因而回路电流方向也随之轮流改变。 在电压开关型电路中，两管是与电源电压UCC串联的。 4.5 集成功率放大器及其应用 4.5.1 LM386 输出功率0.3~0.7W，最大可达2W DIP8封装 4.5.2 TDA 2030 输出功率20W \ (正负电源对称运放结构) \ （可以是直流放大器） （T0220-5）封装 4.5.3 H桥放大器结构 * * 最大输出功率POM是指在正弦输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。 一般在“驱动”电路：功放电路也指直流功率放大电路。 图4.1 四类功率放大电路工作状态示意图 图4.2 OCL 乙类互补对称功率放大电路 图4.3 电压和电流波形图 图4.4 OCL乙类互补对称功率放大电路的图解分析 当Vom=Vcc时： 利用求导的方法可找出管耗的最大值: 当Vom = VCC 时： PCm必须大于PT1m=0.2 Pom |V(BR)CEO| 2VCC ICM VCC / RL 图4.5 互补对称功率放大电路的交越失真 4.2.2 OCL甲乙类互补对称功率放大电路 在输入电压较小时，存在一小段死区，此段输出电压与输入电压不存在线性关系，产生了失真。由于这种失真出现在通过零值处，故称为交越失真。交越失真波形如图3.5所示。 幅度失真 4.2.4 采用复合管的互补功率放大电路 由复合管组成的互补功率放大电路如图4.9所示。图