模拟电子技术 第7章功率放大电路.ppt

7.2.4.1 单电源甲乙类互补对称功率放大电路(OTL电路) 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 二极管D1、D2的正向压降使VT1、VT2处于导通状态，但Q点较低。VT1、VT2处于甲乙类工作状态。 通过调节R1、R2的值，可以使H点的直流电位VH=0.5VCC。 OTL电路 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 图4-14 互补型射极输出器 OCL电路 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 在信号的正半周，VT2导电，为保持动态时VH基本不变，需要时间常数RLC足够大，一般选择 (7-11) 当有信号vi时，在信号的负半周，VT1导电，有电流流过RL。 7.2.4.1 单电源甲乙类互补对称功率放大电路(OTL电路) 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 每个管子的工作电压不是OCL电路中的VCC，而是VCC/2。因此输出电压的峰值只能达到VCC/2。 (7-12) 信号的最大输出功率 若考虑BJT的饱和压降VCES (7-13) ③ 直流电源供给的功率PE ④ 直流电源转换效率η ① 输出功率 ② 管耗PT OCL电路 OTL电路 两管的管耗为 管耗PT的极值为？ 当 时，管耗 PT最大，并有 OTL电路 负载正常工作时需要放大电路输出足够大的信号电压和信号电流，即满足负载额定功率的要求。我们把能够提供负载额定功率要求的放大电路称为功率放大电路。 电路类型 电压放大电路 功率放大电路 信号大小不同 小信号，动态范围小。在BJT的输入特性曲线上的动态范围很小，输入特性可用交流电阻rbe来近似 大信号，动态范围大。BJT的输入特性不能用线性交流电阻rbe来等效。 分析方法不同 小信号线性模型（微变等效电路）分析法 大信号图解分析法 7.1.1 功率放大电路与电压放大电路的主要区别 表7-1 功率放大电路与电压放大电路的主要区别 电路类型 电压放大电路 功率放大电路 主要技术指标不同 电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro等 最大输出功率Pom、最大转换效率ηmax、非线性失真系数γ 对半导体器件的功率和安全指标要求不同 小功率管，PCM一般小于数百毫瓦；防止过热击穿，不需考虑散热问题 大功率管，PCM一般在几瓦以上；防止过压与过耗，需要考虑散热设计 续表7-1 功率放大电路与电压放大电路的主要区别 总之，对功率放大电路的要求是在效率高、非线性失真小、安全工作的前提下，输出功率满足负载额定功率的需求。 7.1.2 功率放大电路的分类 7.1.2.1 按工作状态分类 根据直流工作点的位置，放大器可分为甲类、乙类、甲乙类及丙类。 图7-1 放大电路按工作转态分类 (a) 甲类（A类）工作状态 直流工作点较高，信号在全周期内(360°)变化，BJT均导通。 放大电路的非线性失真较小。但是因为输入信号为零时，电源提供的直流电源ICQ仍然消耗电源能量，因此效率较低。 7.1.2 功率放大电路的分类 7.1.2.1 按工作状态分类 根据直流工作点的位置，放大器可分为甲类、乙类、甲乙类及丙类。 图7-1 放大电路按工作转态分类 (c) 乙类（B类）工作状态 Q点选择在截止点，BJT的导通角θ只有180°。 输入信号为零时，电源不用提供直流电流，效率较高。但是输出只有半个波，非线性失真大。可采用NPN、PNP互补对称结构来减小非线性失真，如互补射极输出器，但易产生交越失真。 7.1.2 功率放大电路的分类 7.1.2.1 按工作状态分类 根据直流工作点的位置，放大器可分为甲类、乙类、甲乙类及丙类。 图7-1 放大电路按工作转态分类 (b) 甲乙类（AB类）工作状态 工作点Q选择较低，BJT的导通角θ介于180°~ 360°之间。 甲乙类工作状态可以克服交越失真。其电源转换效率高于甲类工作状态。 7.1.2 功率放大电路的分类 7.1.2.1 按工作状态分类 根据直流工作点的位置，放大器可分为甲类、乙类、甲乙类及丙类。 图7-1 放大电路按工作转态分类 (d) 丙类（C类）工作状态 Q点选择在截止区，BJT的导通角θ小于180°。 一般用于脉冲放大或射频功率放大电路。 7.1.2.2 其它分类 (1) 按工作信号频率可以分为低频功率放大电路和高频功率放大电路。 低频功率放大电路：工作信号频率在1MHz以下。其中音频功率放大电路工作频率在20kHz以下； 高频功率放大电路：主要用于射频信号（数百kHz以上）的功率放大； (2) 按电路结构可分为变压电路耦合功率放大电路和互补对称功率放大电路。 (3) 分立元件的功率放大电路和集成功率放大电路之分。 7.2.1 甲类共射放大电路的输出功率与效率 例题：设BJT的输入特性和