第六章功率放大電路

第六章功率放大電路重點知識三、乙類雙電源互補對稱功放電路四、甲乙類互補對稱功放電路五、OCL功放電路的分析計算二、功率放大電路的一般問題六、OTL功放電路一、對輸出級的要求七、功放晶體管的極限參數(shù)八、功放電路應用舉例

對輸出級的要求：帶負載能力強；直流功耗小；負載電阻上無直流功耗；最大不失真輸出電壓最大。射極輸出形式靜態(tài)工作電流小輸入為零時輸出為零

雙電源供電時Uom的峰值接近電源電壓。單電源供電Uom的峰值接近二分之一電源電壓。一、對輸出級的要求二、功率放大電路的一般問題1.功率放大電路的主要特點

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。

2.要解決的問題

提高效率

減小失真

管子的保護

一般直接驅(qū)動負載，帶載能力要強。3.提高效率的途徑

降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。#功率放大電路與前面介紹的電壓放大電路有本質(zhì)上的區(qū)別嗎？二、功率放大電路的一般問題4.放大管的三種工作狀態(tài)根據(jù)三極管正弦信號整個周期內(nèi)的導通情況，有：乙類：導通角等于180°甲類：一個周期內(nèi)均導通甲乙類：導通角大于180°#用哪種工作狀態(tài)的電路作功率放大電路最合適？二、功率放大電路的一般問題5.功率放大電路主要技術(shù)指標最大輸出功率Pom、轉(zhuǎn)換效率η、三極管的耗散功率PT和電源提供的功率PE6.功率放大電路的晶體管選擇極限參數(shù)PCM、

ICM和U(BR)CEO的計算7.功率放大電路的分析方法采用大信號圖解法分析三、乙類雙電源互補對稱功率放大電路1.電路組成

由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。2.工作原理

兩個三極管在信號正、負半周輪流導通，使負載得到一個完整的波形。三、乙類雙電源互補對稱功率放大電路3.交越失真消除失真的方法：設置合適的靜態(tài)工作點。信號在零附近兩只管子均截止開啟電壓三、乙類雙電源互補對稱功率放大電路4、消除交越失真的功率放大電路方案對偏置電路的要求：有合適的Q點，且動態(tài)電阻盡可能小，即動態(tài)信號的損失盡可能小。如果信號為零時兩只管子處于臨界導通或微導通狀態(tài)，那么當有信號輸入時兩只管子中至少有一只導通，因而消除了交越失真。二極管導通時，對直流電源的作用可近似等效為一個0.6～0.8V的直流電源，對交流信號的作用可等效為一個數(shù)值很小的動態(tài)電阻。四、甲乙類互補對稱功率放大電路電路組成和工作原理T1、T2管，D1、D2管的參數(shù)相同，靜態(tài)時T1、T2兩管電流相同，流經(jīng)負載的電流為零。有輸入信號時，一管電流增加，另一管電流減小，在負載上產(chǎn)生輸出電流，消除了交越失真。D1、D2消除交越失真四、甲乙類互補對稱功率放大電路準互補輸出電路組成和UBE倍增電路UBE倍增電路采用T3、T4復合管組成的準互補輸出電路實際輸出功率Po1、最大不失真輸出功率Pomax五、OCL功放電路的分析計算五、OCL功放電路的分析計算單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2、管耗PT兩管管耗最大管耗與最大輸出功率的關(guān)系:選管依據(jù)之一五、OCL功放電路的分析計算3、電源供給的功率PV當4、效率當甲乙類互補對稱功放電路所有參數(shù)計算方法與此相同。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補對稱電路（OTL）基本電路工作原理：T3管組成前置放大級，T1、T2組成互補對稱電路輸出級，K點靜態(tài)點位VK=VCC/2信號負半周T1導通，電流流過負載RL并向C充電；信號正半周T2導通C充當-VCC通過負載放電。若時間常數(shù)RLC足夠大，C代替原來的負電源。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補對稱電路（OTL）自舉電路R3C3組成自舉電路自舉作用：靜態(tài)時，VK=VCC/2，VD=VCC-IC3R3，電容C3被充電到VC3=VCC/2-IC3R3。R3C3足夠大時VC3為常數(shù)，在信號的負半周T1導通，K點電位上升，D點電位自動跟著上升，有足夠的基極電流使T1導電。六、OTL功放電路甲乙類單電源互補對稱電路（OTL）電路特點單電源供電，最大不失真輸出電壓幅度近似等于VCC/2，輸出端必須要有足夠大容量的電容器。參數(shù)計算方法乙類雙電源互補對稱功放導出的計算公式只要稍加修正即可使用。修正方法：將原來所有公式中的VCC用VCC/2替代。七、功放晶體管的極限參數(shù)

在輸出功率最大時，因管壓降最小，故管子損耗不大；輸出功率最小時，因集電極電流最小，故管子損耗也不大。選擇晶體三極管的三個極限參數(shù)：

什么時候輸出功率最大？七、功放晶體管的極限參數(shù)將UOM代入PT的表達式，可得PT對UOM求導，并令其為0，可得管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為七、功放晶體管的極限參數(shù)因此，設計功放電路選擇晶體管時，其極限參數(shù)應滿足管子的最大管耗與輸出最大功率之間的關(guān)系為：八、功放電路應用舉例功放電路通常作為多級放大的輸出級第一級：雙端輸入單端輸出的差放第二級：以復合管為放大管的共射放大電路第三級：準互補輸出級動態(tài)電阻無窮大（1）電路組成（2）電路基本性能

輸入電阻為2rbe、電壓放