模電課件-第五章功率放大電路教案.doc

第五章 功率放大電路教學(xué)目的1、了解功率放大電路的特殊要求。2、掌握集成功率放大電路的特點(diǎn)。3、掌握OTL和OCL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的工作原理。本章要點(diǎn)1、OTL和OCL功率放大電路2、集成功率放大器教學(xué)內(nèi)容1、功率放大電路的特點(diǎn)2、推挽功率放大器3、OTL和OCL功率放大電路4、集成功率放大器功率放大電路與電壓放大器的區(qū)別是，電壓放大器是多級(jí)放大器的前級(jí)，它主要對(duì)小信號(hào)進(jìn)行電壓放大，主要技術(shù)指標(biāo)為電壓放大倍數(shù)、輸入阻抗及輸出阻抗等。而功率放大電路則是多級(jí)放大器的最后一級(jí)，它要帶動(dòng)一定負(fù)載，如揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、儀表、繼電器等，所以，功率放大電路要求獲得一定的不失真輸出功率。1功率放大電路的特點(diǎn)功率放大電路的任務(wù)是向負(fù)載提供足夠大的功率，這就要求功率放大電路不僅要有較高的輸出電壓，還要有較大的輸出電流。因此功率放大電路中的晶體管通常工作在高電壓大電流狀態(tài)，晶體管的功耗也比較大。對(duì)晶體管的各項(xiàng)指標(biāo)必須認(rèn)真選擇，且盡可能使其得到充分利用。因?yàn)楣β史糯箅娐分械木w管處在大信號(hào)極限運(yùn)用狀態(tài)，非線(xiàn)性失真也要比小信號(hào)的電壓放大電路嚴(yán)重得多。此外，功率放大電路從電源取用的功率較大，為提高電源的利用率，必須盡可能提高功率放大電路的效率。放大電路的效率是指負(fù)載得到的交流信號(hào)功率與直流電源供出功率的比值。2功率放大電路的類(lèi)型甲類(lèi)功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線(xiàn)的中點(diǎn)。在工作過(guò)程中，晶體管始終處在導(dǎo)通狀態(tài)。這種電路功率損耗較大，效率較低，最高只能達(dá)到50。乙類(lèi)功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在交流負(fù)載線(xiàn)的截止點(diǎn)，晶體管僅在輸入信號(hào)的半個(gè)周期導(dǎo)通。這種電路功率損耗減到最少，使效率大大提高。甲乙類(lèi)功率放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)介于甲類(lèi)和乙類(lèi)之間，晶體管有不大的靜態(tài)偏流。其失真情況和效率介于甲類(lèi)和乙類(lèi)之間?；パa(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路1OCL功率放大電路靜態(tài)（ui=0）時(shí)，UB=0、UE=0，偏置電壓為零，V1、V2均處于截止?fàn)顟B(tài)，負(fù)載中沒(méi)有電流，電路工作在乙類(lèi)狀態(tài)。動(dòng)態(tài)（ui0）時(shí)，在ui的正半周V1導(dǎo)通而V2截止，V1以射極輸出器的形式將正半周信號(hào)輸出給負(fù)載；在ui的負(fù)半周V2導(dǎo)通而V1截止，V2以射極輸出器的形式將負(fù)半周信號(hào)輸出給負(fù)載。可見(jiàn)在輸入信號(hào)ui的整個(gè)周期內(nèi)，V1、V2兩管輪流交替地工作，互相補(bǔ)充，使負(fù)載獲得完整的信號(hào)波形，故稱(chēng)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路。由于V1、V2都工作在共集電極接法，輸出電阻極小，可與低阻負(fù)載RL直接匹配。從工作波形可以看到，在波形過(guò)零的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)輸出波形產(chǎn)生了失真，這種失真稱(chēng)為交越失真。產(chǎn)生交越失真的原因是由于V1、V2發(fā)射結(jié)靜態(tài)偏壓為零，放大電路工作在乙類(lèi)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)ui小于晶體管的發(fā)射結(jié)死區(qū)電壓時(shí)，兩個(gè)晶體管都截止，在這一區(qū)域內(nèi)輸出電壓為零，使波形失真。為減小交越失真，可給V1、V2發(fā)射結(jié)加適當(dāng)?shù)恼蚱珘?，以便產(chǎn)生一個(gè)不大的靜態(tài)偏流，使V1、V2導(dǎo)通時(shí)間稍微超過(guò)半個(gè)周期，即工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)，如圖所示。圖中二極管D1、D2用來(lái)提供偏置電壓。靜態(tài)時(shí)三極管V1、V2雖然都已基本導(dǎo)通，但因它們對(duì)稱(chēng)，UE仍為零，負(fù)載中仍無(wú)電流流過(guò)。2OTL功率放大電路因電路對(duì)稱(chēng)，靜態(tài)時(shí)兩個(gè)晶體管發(fā)射極連接點(diǎn)電位為電源電壓的一半，負(fù)載中沒(méi)有電流。動(dòng)態(tài)時(shí)，在ui的正半周V1導(dǎo)通而V2截止，V1以射極輸出器的形式將正半周信號(hào)輸出給負(fù)載，同時(shí)對(duì)電容C充電；在ui的負(fù)半周V2導(dǎo)通而V1截止，電容C通過(guò)V2、RL放電，V2以射極輸出器的形