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1、模電課件第06章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。乙類工作狀態(tài)導(dǎo)通時間為半個周期。其工作點(diǎn)設(shè)置在截止區(qū)。出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真。iCiCtuCEQ00(c)乙類iC=0的時間為半個周期甲乙類工作狀
2、態(tài)導(dǎo)通時間大于半個周期，小于一個周期。其工作點(diǎn)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。甲乙類和乙類放大：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(diǎn)，克服其削波失真的缺點(diǎn)，通常采用乙類互補(bǔ)對稱放大電路。1.雙電源互補(bǔ)對稱電路雙電源互補(bǔ)對稱電路又稱無輸出電容電路，簡稱OCL(OutputCapacitorLess)電路。6.2互補(bǔ)對稱功率放大電路⑴電路組成ui0tuo
3、0tiC1+VCC-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
4、Ui
5、≤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
6、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(bǔ)對稱電路進(jìn)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(jìn)行分析。①輸出功率為了便于觀察互補(bǔ)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(diǎn)(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
7、-1/RLPT1T2N輸出功率Po可以根據(jù)功率表達(dá)式P=U2/R（U是交流有效值）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P
8、T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
9、U(BR)CEO
10、>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。2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路⑴復(fù)合管(DarlingtonConnectio
11、n)存在的問題：大功率輸出極的工作電流大，而一般大功率管的電流放大系數(shù)都較小。通常采用所謂“復(fù)合管”的辦法來解決。設(shè)有兩只晶體管，把前一只管的集電極或發(fā)射極接到下一只管的基極，這種連接所形成的晶體管組合稱為復(fù)合管cebT1T2iBiC≈β1β2iBiEiBiEbiCce(a)NPN型2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路ecbT1T2iBiE≈β1β2iBiCiBiCbiEec(b)PNP型2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路cebT1T2iBiC≈β1β2iBiEiBiEbiCce(c)PNP型2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路cebT1T2iBiC≈β1β2iBiE
12、iBiEbiCce(d)NPN型2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路復(fù)合管構(gòu)成規(guī)則iB向管內(nèi)流的復(fù)合管等效為NPN管；iB向管外流的復(fù)合管等效為PNP管；iB的流向由T1管的基極電流決定，即由T1管的類型決定。必須保證每只管各電極的電流都能順著各個管的正常工作方向流動；否則將是錯誤的。2.復(fù)合互補(bǔ)對稱電路⑵準(zhǔn)互補(bǔ)對稱電
