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《模電 課件第7章 功率放大電路.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、7.1功率放大電路的一般問題7.2互補對稱功率放大電路7.3集成功率放大電路第7章功率放大電路本章基本教學(xué)要求熟練掌握功率放大電路的工作原理、最大輸出功率和效率的估算。正確理解非線性失真。一般了解集成功率放大電路及其應(yīng)用。本章重點內(nèi)容功率放大電路的特點和互補推挽功率放大電路的工作原理以及輸出功率的計算。7.1功率放大電路的一般問題功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。必須使：輸出信號電壓大；輸出信號電流大；放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配。功率放大電路的特點及主要研究對象1.要求輸出功率盡可能大；2.要求效率要高；3.非線性失真要?。?.分析方法用圖解法；
2、5.要考慮散熱措施及過流過壓保護(hù)措施。一、為了獲得大的輸出功率，可以1、提高電源電壓2、選擇大功率管3、改善散熱條件二、功率放大電路提高效率的主要途徑選擇恰當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞剑?.甲類放大輸入信號在整個周期內(nèi)都有電流流過放大器件，ic≧0，輸出不失真，最大效率50%，沒有信號時，功率全部消耗在管子上。如電壓放大器。圖7.1甲類放大，在一個周期內(nèi)iC≧02.甲乙類放大輸入信號在大半個周期內(nèi)有電流流過放大器件，輸出出現(xiàn)失真，效率增大，由于靜態(tài)工作點低，所以在沒有輸入信號時，管子消耗的功率不大。圖7.2乙類放大，在大半個周期內(nèi)iC≧03.乙類放大輸入信號僅在半個周期內(nèi)有電流流
3、過放大器件，輸出的半個波形沒有了，失真達(dá)到最大，但效率達(dá)到最高。由于靜態(tài)時集電極電流為零，所以在沒有輸入信號時三極管不消耗功率。圖7.3乙類放大，在半個周期內(nèi)iC≧07.2互補對稱功率放大電路1.電路組成乙類互補功率放大電路如圖所示。它由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成的射極輸出器。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。乙類互補功率放大電路2.工作原理當(dāng)輸入信號處于正半周時，且幅度遠(yuǎn)大于三極管的開啟電壓，此時NPN型三極管導(dǎo)電，有電流通過負(fù)載RL，按圖中方向由上到下，與假設(shè)正方向相同。當(dāng)輸入信號為負(fù)半周時，且幅度遠(yuǎn)大于三極管的開啟電壓，此時PNP型三極管
4、導(dǎo)電，有電流通過負(fù)載RL，按圖中方向由上到下。于是兩個三極管一個正半周，一個負(fù)半周輪流導(dǎo)電，在負(fù)載上將正半周和負(fù)半周合成在一起，得到一個完整的不失真波形。動畫7-1嚴(yán)格說，輸入信號很小時，達(dá)不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負(fù)半周交替過零處會出現(xiàn)一些非線性失真，這個失真稱為交越失真。如圖所示。交越失真為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。此時的互補功率放大電路如圖所示。(a)利用二極管提供偏置電壓(b)利用三極管恒壓源提供偏置甲乙類互補功率放大電路動畫7-2甲乙類雙電源互補對稱電路VBE4可認(rèn)為是定值R1、R2不變時，VCE4也是
5、定值，可看作是一個直流電源。3.參數(shù)計算1)最大不失真輸出功率Pomax設(shè)互補功率放大電路為乙類工作狀態(tài)，輸入為正弦波。忽略三極管的飽和壓降，負(fù)載上的最大不失真功率為：直流電源提供的功率為半個正弦波的平均功率，信號越大，電流越大，電源功率也越大。2)電源功率PV即PV∝Vom。當(dāng)Vom趨近VCC時:3)三極管的管耗PT電源輸入的直流功率，有一部分通過三極管轉(zhuǎn)換為輸出功率，剩余的部分則消耗在三極管上，形成三極管的管耗。顯然：將PT畫成曲線，如圖所示。乙類互補功放電路的管耗顯然，管耗與輸出幅度有關(guān)，圖5.7中畫陰影線的部分即代表管耗，PT與Vom成非線性關(guān)系，有一個最
6、大值?？捎肞T對Vom求導(dǎo)的辦法找出這個最大值。PTmax發(fā)生在Vom=0.64VCC處，將Vom=0.64VCC代入PT表達(dá)式，可得PTmax為：對一只三極管乙類互補功放電路的管耗4)效率η當(dāng)Vom=VCC時效率最大:η=π/4=78.5％。4.大功率三極管的選用原則在最大輸出功率下，三極管的參數(shù)必須滿足以下條件:1）每只三極管的最大允許管耗PCM≥0.2Pom;2)T2飽和時，VCE2≈0，此時VCE1具有最大值，且等于2VCC。因此，應(yīng)選用
7、V（BR）CEO
8、>2VCC的管子；3）通過三極管的最大集電極電流為VCC/RL，所選用的三極管似的ICM應(yīng)大于此值。
9、7.3其它類型互補功率放大電路除了雙電源的標(biāo)準(zhǔn)互補功率放大電路外，還有一些其它類型的互補功率放大電路：7.3.1單電源互補功率放大電路7.3.2采用復(fù)合管的互補功率放大電路7.3.3集成功率放大器7.3.4BTL互補功率放大電路7.3.1單電源互補功率放大電路當(dāng)電路對稱時，輸出端的靜態(tài)電位等于VCC/2。為了使負(fù)載上僅獲得交流信號，用一個電容串聯(lián)在負(fù)載與輸出端之間。這種功率放大電路也稱為OTL互補功率放大電路。電容器的容量由放大電路的下限頻率確定。LLπ21fRC3單電源OTL互補功率放大電路單電源互補功率放大電路如圖所示。動畫7-3采用單電源的互補對稱電路采用單
10、電源互補對
