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1、第5章低頻功率放大器15.2互補推挽功率放大器目錄5.3其它形式的功放電路5.4功率器件、散熱及保護電路5.1概述2第五章作業(yè)(p188~p189)5-65-75-9(1)(2)(3)(4)35.1概述5.1.1功率放大器的主要指標5.1.2功率放大器的分類45.1.1功率放大器的主要指標功率放大：以輸出功率為重點，驅(qū)動負載。電壓放大：不失真地增大輸出信號電壓幅度，以驅(qū)動功放。功率放大實質(zhì)上也是能量轉(zhuǎn)換電路，它的主要特點就是工作在大信號狀態(tài)下。1.預(yù)備知識電壓放大和功率放大有不同的特點及指標要求，在多級放大器中，電壓放大器處于前置級和中間級，而功率放大處在末級（也
2、可能包括末前級），以驅(qū)動負載。5效率η：放大器的輸出信號功率與直流電源供給功率之比。2.主要指標功率放大器在線性區(qū)能夠向負載提供的最大交流功率。a.工作在線性區(qū)；（1）輸出功率注意：b.提供的最大交流功率（管子充分利用或稱盡限運用）。：直流電源供給集電極和偏置電路等直流功率之和。晶體管集電極效率：輸出功率Po與電源供給集電極的直流功率之比。（2）功率放大器的效率η和晶體管集電極效率62.主要指標直流電源供給功率一部分變成了有用的輸出信號，剩余的部分主要變成了晶體管的管耗，即：（3）非線性失真由于功放工作在大信號狀態(tài)下，所以很容易導致輸出信號產(chǎn)生非線性失真。要求功放
3、產(chǎn)生的非線性失真盡可能小。結(jié)論：功率放大器的任務(wù)是:在確保晶體管安全運用情況下，獲得盡可能大的輸出功率，盡可能高的效率和盡可能小的非線性失真。75.1.2功率放大器的分類功率放大器根據(jù)功放管的導通時間的長短進行分類。（1）甲類（A類）工作狀態(tài)在輸入信號的整個周期內(nèi)晶體管都是導通的。（2）乙類（B類）工作狀態(tài)在輸入信號的半個周期內(nèi)晶體管導通。85.1.2功率放大器的分類（3）甲乙類（AB類）工作狀態(tài)是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài)，晶體管導通的時間大于半個周期，但小于一個周期。（4）丙類（C類）工作狀態(tài)晶體管導通的時間小于半個周期。95.1.2功率放大器的分類（5）丁
4、類（D類）工作狀態(tài)此時，晶體管處于開關(guān)狀態(tài)，即在輸入信號的半個周期內(nèi)飽和導通；在另外半個周期內(nèi)，晶體管截止。飽和導通：五類功放的效率滿足下式：105.2互補推挽功率放大器5.2.1乙類推挽功率放大器的工作原理5.2.2乙類推挽功率放大器的分析計算5.2.3乙類推挽功率放大器的非線性失真11采用乙類的原因：由于晶體管只在半個周期內(nèi)導通，因此晶體管的集電極靜態(tài)電流，所以一個周期內(nèi)晶體管的平均功耗小。5.2.1乙類推挽功率放大器的工作原理顯然，集電極電流產(chǎn)生了嚴重的非線性失真選用兩只特性完全相同的異型晶體管，輪流工作在乙類狀態(tài)。如何解決非線性失真和高效率的矛盾？從而在負
5、載上獲得完整的輸出波形。121.電路結(jié)構(gòu)（1）和是一對對稱的異型晶體管；（2）和分別與負載組成射極跟隨器；（3）采用兩組電源供電。兩管交替工作，一只在輸入信號正半周導通，另一只在負半周導通，猶如一推一挽，在負載上合成完整的波形。132.工作原理注：以下的分析中不考慮門限電壓。電路兩管基極的靜態(tài)電位為零兩管均截止142.工作原理電路導通，截止與組成射極跟隨器在上得到上半周波形輸入信號在正半周的情況152.工作原理電路導通，截止與組成射極跟隨器在上得到下半周波形輸入信號在負半周的情況162.工作原理17靜態(tài)時兩管的Q重合5.2.2乙類推挽功率放大器的分析計算組合特性曲
6、線1.組合特性曲線由于功放電路工作在大信號狀態(tài)下，不能采用微變等效電路分析，必須采用圖解法分析。為了便于分析，將VT2的特性曲線倒置在VT1特性曲線的下方，它們的靜態(tài)工作點重合。18工作原理分析19A2.輸出功率不考慮uCES時，輸出功率是ΔAQO的面積，此時輸出功率最大。兩個晶體管的輸出功率為：定義電壓利用系數(shù)即忽略晶體管的飽和壓降結(jié)論：通常所指的輸出功率是指在線性區(qū)得到的最大輸出功率。如一功率放大器輸出功率為10W，就是這個意思。實際輸出功率與激勵信號的大小有關(guān)。203.直流電源供給晶體管集電極的直流功率直流電源供給晶體管集電極的直流功率是由兩個電源供給的，由
7、于每個晶體管只導通半周期，故流過每個集電極的電流為半個周期的非正弦波?？梢?，輸入信號越大，即ξ越大，需要提供的直流電源供給功率PU就越大；反之，輸入信號越小，需要提供的直流電壓功率就越小。當輸入信號為零時，直流電源不需要提供功率。這說明電源供給的直流功率不是恒定不變的，而是根據(jù)輸入信號大小而變化。因此乙類功放的效率高（與甲類進行比較）。214.集電極效率ηcmax稱為理論極限效率?？梢?，乙類推挽功放的集電極效率與電壓利用系數(shù)ξ成正比。225.對晶體管的要求（1）集電極功耗Pc：每管的集電極損耗。通過管耗的表達式可以畫出和ξ的關(guān)系曲線能否認為輸入信號越大越大），管耗
8、就越大呢？
