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1、6.1功率放大電路的特殊問題輸出功率為主要技術(shù)指標(biāo)。晶體管起能量轉(zhuǎn)換作用：電源提供的直流電能轉(zhuǎn)化為由信號控制的輸出交變電能。功率放大簡稱功放，與電壓放大電路相比較，主要考慮以下問題。第6章功率放大電路⑴輸出大功率輸出功率是指受信號控制的輸出交變電壓和交變電流的乘積，即負(fù)載所得到的功率。要求功放管輸出大電流和電壓。功放管工作在接近極限狀態(tài)，選擇功放管要考慮極限參數(shù)。6.1功率放大電路的特殊問題⑵提高效率功率放大電路的效率(Efficiency)是指負(fù)載得到的信號功率與電源供給的直流功率之比。提高效率可以在相同輸出功率的條件下，減小能量損耗，減小電源容量，降低成本。⑶減小失真原因：功
2、率放大電路的工作電流和電壓要超過特性曲線的線性范圍，甚至接近于晶體管的飽和區(qū)和截止區(qū)。造成非線性失真較嚴(yán)重，因此在使用中必須兼顧提高交流輸出功率和減小非線性失真這兩方面的指標(biāo)。⑷改善熱穩(wěn)定性原因：集電結(jié)上損耗功率大，會引起功放管結(jié)溫上升，可能會導(dǎo)致管子燒毀。因此大功率管都要安裝散熱器，以便獲得大的輸出功率。如何提高效率？甲類工作狀態(tài)管子導(dǎo)通時間為一個周期。在單管放大電路中，為了得到不失真的輸出波形，將靜態(tài)工作點設(shè)置在合適位置。靜態(tài)時功耗大。iCiCtuCEQ00(a)甲類iC大于0乙類工作狀態(tài)導(dǎo)通時間為半個周期。其工作點設(shè)置在截止區(qū)。出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真。iCiCtuCEQ00(
3、c)乙類iC=0的時間為半個周期甲乙類工作狀態(tài)導(dǎo)通時間大于半個周期，小于一個周期。其工作點設(shè)置靠近截止區(qū)。甲乙類放大，減小了靜態(tài)功耗，但也出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真。iCiCtuCEQ00(b)甲類iC=0的時間小于半個周期功率放大器：希望輸出功率大，電源功率消耗少，效率高。甲乙類和乙類功放：減小了靜態(tài)功耗，但都出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真。為了利用其效率高的優(yōu)點，克服其削波失真的缺點，通常采用乙類互補對稱放大電路。1.雙電源互補對稱電路雙電源互補對稱電路又稱無輸出電容電路，簡稱OCL(OutputCapacitorLess)電路。6.2互補對稱功率放大電路⑴電路組成ui0tuo0tiC1+V
4、CC-VCCuiuoT1ioT2RL++__iC2靜態(tài)動態(tài)交越失真由于T1、T2管輸入特性存在死區(qū)，所以輸出波形在信號過零附近產(chǎn)生失真——交越失真。原因：假設(shè)T1、T2的死區(qū)電壓都是0.6V，那么在輸入信號電壓
5、Ui
6、≤0.6V期間，T1和T2截止，輸出電壓為零，得到如圖所示失真了的波形，圖6-3交越失真波形uiuott00消除交越失真的辦法uo+VCCT1R3D1R1T2RL-VCC+ui+__D2圖6-4消除交越失真的電路讓T1和T2在靜態(tài)時就微導(dǎo)通。為此在T1和T2的基極之間接入一個直流電壓。無論信號為正或為負(fù)，都至少有一個管子導(dǎo)通，交越失真也就不存在了。⑵分析計算在對互補
7、對稱電路進行分析計算時。由于管子在大信號下工作，所以必須利用圖解分析進行分析。①輸出功率為了便于觀察互補電路中的每個管子的電流電壓波形，把T2管特性曲線倒置于T1管特性曲線的右下方，并令二者在UCEQ=VCC處對準(zhǔn)，如圖所示。負(fù)載線通過Q點(UCE=VCC，iC=0)，且斜率為的直線。tiC1Q00iC1uCE10iC2uCE2uCES2VCC2VCCiC2Quce1uce2VCCVCCUcemT2導(dǎo)通T1導(dǎo)通T1截止T2截止ππ2ππ2π0-1/RL-1/RLPT1T2N+VCC-VCCuiuoT1ioT2RL++__輸出功率Po可以根據(jù)功率表達式P=U2/R（U是交流有效值）
8、求得，即①輸出功率理想條件下的最大輸出功率若輸入的正弦信號的幅度足夠大，并忽略管子的飽和壓降UCES。RL上最大的輸出電壓幅度Ucem=VCC。在此理想條件下，最大輸出功率為①輸出功率②效率輸出功率占電源供給功率的比率稱為效率，用η表示，η=PO/PV。由于每個電源只提供半個周期的電流，所以總電源功率PV為在理想情況下，Ucem=VCC，則最大效率為②效率③功率管的選擇消耗在晶體管的功率PT=PV－PO，由于PO與PV均與信號的幅值有關(guān)，故PT也隨之變化。為了求出何時管耗最大，令上式對K的導(dǎo)數(shù)為0時，PT將為最大值將其代入PT式中得每個管子的管耗約為0.2POmax，當(dāng)輸出功率最
9、大(K=1)時，總管耗約為0.27POmax。功率管的要求若想得到預(yù)期的最大輸出功率，則功率管的有關(guān)參數(shù)應(yīng)滿足下列條件：⑴每只功率管的最大管耗PCM≥0.2POmax；⑵功率管c-e極間的最大壓降為2VCC，所以應(yīng)選
10、U(BR)CEO
11、>2VCC；⑶功率管的最大集電極電流為VCC/RL，因此晶體管的ICM不宜低于此值。+VCC-VCCuiuoT1ioT2RL++__2.復(fù)合互補對稱電路⑴復(fù)合管(DarlingtonConnection)存在的問題：大功率輸出極的工作電流大，而一般
