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1、5-功率放大電路解讀第五章功率放大電路教學(xué)內(nèi)容：本章以分析功率放大電路的輸出功率、效率和非線性失真之間的矛盾為主線，逐步提出解決矛盾的措施。在電路方面，以互補對稱功率放大電路為重點進行較詳細的分析與計算。教學(xué)要求：本章需要重點掌握典型功放電路最大輸出功率、效率、管耗的分析計算和功放管選擇。功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。它一般直接驅(qū)動負(fù)載，帶負(fù)載能力強。功率放大電路主要要求獲得一定的不失真的輸出功率，通常在大信號狀態(tài)下工作。1.功率放大電路定義5.1功率放大電路的一般問題5.1.1功率放大電路的特點及主要研究對象4．放大電路的工作狀態(tài)
2、分類（1）甲類放大(A類)功率管的導(dǎo)電角θ=2π整個周期有電流；失真小，但效率低。（2）乙類放大(B類)功率管的導(dǎo)電角θ=π一半時間無電流；效率高，但有交越失真。（3）甲乙類放大(AB類)此時功率管的導(dǎo)電角θ滿足：π<θ<2π。少半時間無電流；效率高，可以消除交越失真。*（4）丙類放大(C類)功率管的導(dǎo)電角小于半個周期，即0<θ<π類別工作點波形導(dǎo)通角特點甲類甲乙類乙類較高較低最低360?180?180?—360?無失真效率低失真大效率最高失真大效率較高工作狀態(tài)小結(jié)（1）電源供給的功率一部分轉(zhuǎn)化為有用的輸出功率，另一部分則消耗在管子(和電阻)上，并轉(zhuǎn)化
3、為熱量的形式耗散出去，稱為管耗。（2）要提高效率，就應(yīng)減小在晶體管上的功率PT,將電源供給的功率大部分轉(zhuǎn)化為有用的信號輸出功率。5.1.2提高效率的主要途徑甲類放大電路的效率是較低的，可以證明，即使在理想情況下，甲類放大電路的效率最高也只能達到50%。（3）提高效率的主要途徑是減小靜態(tài)電流從而減少管耗。靜態(tài)電流是造成管耗的主要因素，把靜態(tài)工作點Q向下移動，使信號等于零時電源輸出的功率也等于零(或很小)，這樣電源供給功率及管耗都隨著輸出功率的大小而變，改變了甲類放大時效率低的狀況。乙類和甲乙類放大雖然減小了靜態(tài)功耗，提高了效率，但都出現(xiàn)了嚴(yán)重的波形失真，
4、因此，既要保持靜態(tài)時管耗小，又要使失真不太嚴(yán)重，這就需要在電路結(jié)構(gòu)上采取措施。在乙類放大電路中，雖然管耗小，有利于提高效率，但存在嚴(yán)重的失真，使得輸入信號的半個周期被削掉。常采用兩個管子交替工作來解決效率和失真之間的矛盾。5.2乙類雙電源互補對稱功放電路——OCL(OutputCapacitorless)電路5.2.1電路組成該電路是由兩個射極輸出器組成的。圖中T1和T2分別為NPN型管和PNP型管，兩管的基極和發(fā)射極相互連接在一起，信號從基極輸入，從射極輸出，RL為負(fù)載。T1和T2構(gòu)成互補對稱電路。靜態(tài)時兩個管子均不取電流，有信號時兩個管子輪流導(dǎo)電，
5、各向負(fù)載提供半個周期的輸出波形，從而形成一種推挽式輸出結(jié)構(gòu)。OCL(outputcapacitorless)電路+-RLT1T2iv0vc1iVccic2LiVcc+-T1VccLR-+i-v+v-+viRL0-+Vccv0(c)由PNP管組成的射極輸出器(a)基本互補對稱電路(b)由NPN管組成的射極輸出器兩射極輸出器組成的基本互補對稱電路1.圖解分析5.2.2分析計算ABAB功率放大電路的分析任務(wù)是求解最大輸出功率、效率及三極管的工作參數(shù)等。分析的關(guān)鍵是vo的變化范圍。在分析方法上，通常采用圖解法，這是因為BJT處于大信號下工作.vi為正半周時T1
6、的工作情況:圖中假定，只要UBE1=vi>0，T1就開始導(dǎo)電，則在一周期內(nèi)T1導(dǎo)電時間約為半周期。隨著vi的增大，工作點沿著負(fù)載線上移，則io=iC1增大，vo也增大，當(dāng)工作點上移到圖中A點時，UCE1=VCES，已到輸出特性的飽和區(qū)，此時輸出電壓達到最大不失真幅值Vomax。根據(jù)上述圖解分析，可得輸出電壓的幅值為Vom=IomRL=VCC-VCE1,其最大值為Vommax=VCC-VCES。T2管的工作情況和T1相似，只是在信號的負(fù)半周導(dǎo)電。AB兩管的工作情況：為了便于分析兩管的工作情況，將T2的特性曲線倒置在T1的右下方，并令二者在Q點，即VCE=
7、VCC處重合，形成T1和T2的所謂合成曲線。這時負(fù)載線通過VCC點形成一條斜線，其斜率為-1/RL。顯然:允許的io的最大變化范圍為:2Iom，vo的變化范圍為:2Vom=2IomRL=2(VCC-VCES)。若忽略管子的飽和壓降VCES，則Vommax≈2VCC。根據(jù)以上分析，可求出工作在乙類的互補對稱電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。2.性能指標(biāo)分析計算(設(shè)輸出電壓幅值為Vom時)1)輸出功率最大輸出功率2)管耗單個管子在半個周期內(nèi)的管耗兩管管耗3)直流電源提供的功率PV直流電源供給的功率PV包括負(fù)載得到的信號功率和T1、T2消耗的功
8、率兩部分。4)效率效率就是負(fù)載得到的有用信號功率和電源供給的直流功率的比值。一般情況下效率：5
