第9章-- 功率放大电路.ppt

9.2 互补功率放大电路 三、电路存在的问题：交越失真 [例题] [练习] * * * 第九章 功率放大电路 Power amplification 9.1 功率放大电路的概述 电子系统中，模拟信号放大后往往要去推动实际 的负载。 推动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 实际负载 功率放大 电压放大 信号提取 电源提供的功率是直流功率，等于电 源输出电流平均值及其电压之积。 一、主要技术指标 1、 最大输出功率Pom 在电路参数确定的情况下， 负载上 能获得的最大交流功率。 2、转换效率? 功率放大电路的最大输出功率与电源所提供的功率之比 若已知Uom，则可得Pom 有效值 9.1.1 特点 Maximum power output Transfer efficiency 二、功率放大电路中的晶体管 为使输出功率尽可能大， 输出电压、电流都有足够大 的输出幅度， 管子在接近极限状态下工作， 带来的 问题是： ① 晶体管的选择； ② 管子的散热问题； —— 图解法 三、功率放大电路的分析方法 微变等效电路不适用 一、 共射放大电路输出功率小，效率低， 不宜用作功率 放大电路。 IBQ B A iC uCE 0 VCC∕RC Q 直流负载线 C E D ICQ T Rb Rc VCC + ui - iB iC iE + uCE - + uBE - C1 + C2 + RL 9.1.2 功率放大电路的组成 静态时： 直流电源提供的功率 集电极电阻RC的损耗功率 集电极耗散功率 VCC IBQ iC uCE 0 Q VCC 交流负载线 E D ICQ VCC UCEQ T Rb Rc VCC + ui - iB iC iE + uCE - + uBE - C1 + C2 + RL 加入动态信号时： 直流电源提供的功率 集电极交流分量 1、变压器耦合功率放大电路 2、 变压器耦合乙类推挽功率放大电路 变压器耦合功放笨重、 自身损耗大 效率低 二. 功率放大电路的种类 无信号时，效率为零； 信号最强时最大效率也只有50%。 Transformer coupling 交替工作 3、 无输出变压器的功率放大电路----OTL电路 C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。 OTL电路低频特性差。 4、 无输出电容的功率放大电路 ----OCL电路 两只管子交替导通， 两路电源交替供电，双向跟随。 互补功率放大电路 三、功率放大电路中晶体管的三种工作状态 放大电路根据静态工作点的位置不同而分成三种工作 状态： 甲类、 乙类、 甲乙类 1、 静态工作点设置在负载线的中间位置 vCE iC o Q iC o ωt —— 甲类放大 电源供给的直流功率 PV=VCCICQ ICQ 静态电流造成静态损耗， 主要为管耗， 最大效率不超 过25%； 在正弦信号的整个周期内均导通 2、静态工作点进入截止区 vCE iC o Q iC o ωt —— 乙类放大 无信号输入时， 静态电流 IC =ICBO ?0， 静态损耗? 0， 电源输出的功率 ?0 ； 有信号输入时， 电源只为输出信号提供功率， 效率更高， 78.5%； 只在正弦信号的半个周期内导通 3、静态工作点位置较低，接近截止区 uCE iC o Q iC o ωt ICQ — 甲乙类放大 无信号输入时， 静态电流 IC 较小， 静态损耗较小， 电源输出的功率也较小； 有信号输入时， 电源供给的功率增加， 增加的部分全 部作为输出功率， 管耗并不增加， 效率提高； 介于两者之间，导通角大于180° 甲乙类180°～360°导电 乙类180°导电 三极管的四种工作状态 丙类180°导电 甲类360°导电 三极管根据导通时间可分为如下四个状态，如图所示。 一、电路组成 ① 两个管子的类型不同 T1 —NPN管 T2 —PNP管 ② 基极相连接输入信号 ③ 发射极相连接负载 ④ 两个电源供电 要求： ① T1,T2的特性要一致 ② 正负直流电源要对称 对称电路 RL +VCC T1 -VCC + ui - T2 + uo - iC1 iC2 -----OCL电路 Complemental power amplification circuit RL +VCC T1 -VCC + ui - T2 + uo - iC1 iC2 二、工作原理 (1) 静态时 T1,T2截止， IC ?0， 静态损耗?0 ； (2) 动态时 信号正半周， T1 导通， T2 完全截止； RL +VCC T1 + ui - + uo - 信号负半周， T2 导