晶體管的大信號應用-功率放大電路-電子線路-中國科技大學-05

1、1晶體管的大信號應用晶體管的大信號應用 功率放大電路功率放大電路21 功放電路的特點和分功放電路的特點和分類類例例 擴音系統(tǒng)擴音系統(tǒng)功率放大器的作用：功率放大器的作用： 用作放大電路的用作放大電路的輸出級輸出級，以，以驅驅動動執(zhí)行機構。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、執(zhí)行機構。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、 儀表儀表指針偏轉等。指針偏轉等。 功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號號獲獲取取3特點特點(1) 要求輸出功率盡可能大，工作于極限狀要求輸出功率盡可能大，工作于極限狀態(tài)。電流、電壓要求都比較大，但電路態(tài)。電流、電壓要求都比較大，但電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值參數(shù)不能超過晶體管的極限值: IC

2、M 、UCEM 、 PCM 。 散熱問題散熱問題 ICMPCMUCEMIcuce4(2) 電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真，電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真，即非線性失真要小。即非線性失真要小。 大信號，用圖解法分析。大信號，用圖解法分析。(3) 電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少晶體管電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即電路的效率（及線路上的損失。即電路的效率（ ）要高。）要高。Po : 負載上得到的交流信號功率。負載上得到的交流信號功率。PE ：電源提供的直流功率。：電源提供的直流功率。Pc：管耗：管耗%100EoPPCOEPPP5根據(jù)晶體管導

3、通時間（集電極電流的導通角）根據(jù)晶體管導通時間（集電極電流的導通角）可分為：可分為： 甲類甲類-三極管三極管360導通；導通； 甲乙類甲乙類-三極管三極管180360導通導通 乙類乙類-三極管三極管180導通導通 丙類丙類-三極管三極管180導通導通分分 類類6甲乙類180360導通乙類180導通 丙類 0VT1導通，導通，T2截止截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內工作的方式，兩個晶體管都只在半個周期內工作的方式，稱為稱為乙類放大乙類放大。因此，不需要隔直電容。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析靜態(tài)分析：ui = 0V T

4、1、T2均不工作均不工作 uo = 0V15(1) 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管導通時間等于半個周期每管導通時間等于半個周期 ； 乙類放大的特點：乙類放大的特點：SComUUmaxLSComRUImaxUomaxiL-USCRLuiT1T2Uo+USC16二、分析計算二、分析計算最大功率：最大功率：LSCLSCSCoRURUUP21222maxEomomomoooRUIUIUP221221. 輸出功率輸出功率Po172. 管耗管耗PC41sinsin2121212000111omomSCLLomOmSCLoOSCCCECUUURtdRtUtUUtdRuuUiuP

5、42221omomSCLCCUUURPP18最大管耗與輸出功率的關系最大管耗與輸出功率的關系maxmax222max12 . 022022ooLSCCSComomSCLomCPPRUPUUUURdUdP時功放管具有最大管耗此式為選管依據(jù)此式為選管依據(jù)193 直流電源供給的功率直流電源供給的功率LomSComomSCLLomCOERUUUUURRUPPP2422122EP204 效率效率%5 .7844221max2SComLomSCLomEOUURUURUPP21三、晶體管的選擇三、晶體管的選擇1 流過晶體管的最大集電極電流應流過晶體管的最大集電極電流應小于小于ICM ; 2 PCM0.2PO

6、max ;3 U(BR)CEO2USC .22三、乙類推挽功放電路的交越失真三、乙類推挽功放電路的交越失真ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真交越失真死區(qū)電壓死區(qū)電壓uiuouou o tttt交越失真：交越失真：輸入信號輸入信號 ui在過零在過零前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便為交越失真。為交越失真。23交越失真產生的原因：交越失真產生的原因： 在于晶體管特性存在在于晶體管特性存在非線性，非線性，ui 0 時：時： T1導通、導通、T2 截止，截止，ic1 經變壓器耦合給經變壓器耦合給負載，負載，iL的方向由的方向由 ic1決定。決定。 若若ui 為正弦信號，

7、則為正弦信號，則 iL近似為正弦波近似為正弦波。 ui 0 時：時： T2導通、導通、T1截止，截止，ic2 經變壓器耦合經變壓器耦合給負載，給負載，iL的方向由的方向由 ic2決定。決定。ic2ic1T1、T2都只在半個周期內工作，存在都只在半個周期內工作，存在交越失真交越失真。473. 輸出功率及效率輸出功率及效率分析方法和前述互補對稱功放電路類似，請分析方法和前述互補對稱功放電路類似，請自行分析。這里的負載為變壓器原邊等效負自行分析。這里的負載為變壓器原邊等效負載載 RL。uiT2T1RL+-USCiLN2N1N1LLRNNR22148三、甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器三、甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器Rb1、 Rb2、 Re 的作用：的作用：克服交越失真?？朔辉绞д妗SCT1T2RLiLuiReRb2Rb149兩個三極管都構成靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大兩個三極管都構成靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大器。其靜態(tài)工作點都設在剛剛超