2.集成功率放大器的测试.pptx

集成功率放大器的测试任务二

本任务先讲解集成功率放大器的引脚功能和电路组成原理,然后详细分析功率放大电路中存在的问题及其解决方法,任务实施中对集成功率放大器电路进行测试。任务描述

一、集成功率放大器集成功率放大器与分立元件功率放大电路相比,不仅体积小、质量轻、成本低、外接元件少、调试简单、使用方便,而且性能十分优越,如温度稳定性好、功耗低、电源利用率高、失真小,因而其被广泛应用于收音机、录音机、电视机、直流伺服系统中。

一、集成功率放大器集成功率放大器种类较多,有单片集成功率组件,输出功率在1W左右,以及由集成功率驱动器外接大功率管组成的混合功率放大器,输出功率可达几十瓦。由LA4112构成的集成功率放大器如图6-8所示。

一、集成功率放大器

一、集成功率放大器TBA820M的引脚图如图6-9所示,各引脚含义如下。1脚:频率补偿 5脚:输出2脚:增益调节 6脚:正电源3脚:输入 7脚:自举4脚:地 8脚:纹波抑制

一、集成功率放大器

一、集成功率放大器由TBA820M构成的负载接正电源的功率放大器如图6-10所示。第3脚和第4脚的电阻R1和三极管VT1的偏置电阻,此电阻除了对VT1的偏置电流有影响外,对输入信号也有衰减作用,通常取值为10~100kΩ。

一、集成功率放大器

一、集成功率放大器集成电路内部的电阻R5是负反馈电阻,它把第5脚输出的信号反馈到VT5的基极。2脚和USS之间所接的电阻R2和电容C2就接到VT5的基极,它和R5组成该放大器的负反馈网络。放大器的电压放大倍数为Au=1+R5/R2由此可以知道,改变R2的阻值就可以改变该放大器的电压放大倍数。R2增大,Au就减小,反之则增大。C2是交流旁路电容。

一、集成功率放大器第6脚和第8脚之间的电容C7是偏置电路的滤波电容,它可以消除电源波动对偏置电路的影响。该电容可根据具体情况使用,也可以不用。第1脚和第5脚之间的电容C6是高频负反馈电容,它可以消除放大器的高频自激,确保该放大器的稳定,同时可以减少放大器输出的高频成分。该电容可根据具体情况进行调整。电容C8和扬声器构成自举电路,这样可以提高电压输出幅值,即提高输出功率。

二、功率放大电路中存在的问题1.功率三极管的散热问题热的传导路径称为热路,阻碍热传导的阻力称为热阻。利用热阻这个概念,能帮助理解三极管的散热过程。三极管上的电压绝大部分降在集电结上,它和流过集电结的电流造成集电极功率损耗,使管子发热、结温升高。当结温升高到一定程度(锗管约为90℃,硅管约为150℃)时,会造成管子损坏。三极管结温升高的同时,要把热量散发到外部空间去,这就存在一个阻力的问题。

二、功率放大电路中存在的问题三极管热阻的单位为℃/W(或℃/mW),它的物理意义是每瓦(或每毫瓦)集电极耗散功率使三极管结温升高的温度。显然,三极管的热阻小,即表明管子的散热能力强,在环境温度相同时,允许的集电极耗散功率PCM就大。在三极管中,集电极耗散功率是产生热量的来源。三极管依靠本身外壳散热的效果较差,为了提高集电极允许功耗PCM,通常要加散热装置。

二、功率放大电路中存在的问题2.功率三极管的二次击穿问题在实际工作中,常发现功率三极管的功耗未超过允许的PCM值,管身也并不烫,但三极管却突然失效或者性能显著下降,这种情况多数是由于二次击穿造成的。产生二次击穿的原因至今尚未完全清楚,一般来说,二次击穿是一种与电流、电压、功率和结温都有关的效应。它的物理过程多数认为是由于流过三极管结面的电流不均匀,造成结面局部高温,因而产生热击穿所致。这与三极管的制造工艺有关。

二、功率放大电路中存在的问题三极管的二次击穿特性对功率管,特别是外延功率管,在使用性能的恶化和损坏方面存在重要影响。为了保证功率管安全工作,必须考虑二次击穿问题。因此,功率管的安全工作区,不仅受集电极允许的最大电流ICM、反向击穿电压U(BR)CEO和集电极允许的最大功耗PCM所限制,而且受二次击穿临界曲线的限制,其安全工作区如图6-11虚线内所示。

二、功率放大电路中存在的问题

二、功率放大电路中存在的问题3.提高功率管可靠性的主要途径提高功率管可靠性的主要途径是在使用时降低额定值。从可靠性和节约的角度来看,推荐使用下面几种方法来降低额定值。(1)最坏的条件下(包括冲击电压在内),工作电压不应超过极限值的80%。(2)最坏的条件下(包括冲击电流在内),工作电流不应超过极限值的80%。

二、功率放大电路中存在的问题(3)最坏的条件下(包括冲击功耗在内),工作功耗不应超过器件在最大工作环境温度下最大允许功耗的50%。(4)工作时,器件的结温不应超过器件允许的最大结温的