模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第27講功率放大電路

第二十七講功率放大電路第二十七講功率放大電路一、概述二、互補(bǔ)輸出級(jí)的分析計(jì)算一、概述1.

功率放大電路研究的問(wèn)題（1）性能指標(biāo)：輸出功率和效率。若已知Uom，則可得Pom。

最大輸出功率與電源損耗的平均功率之比為效率。（2）分析方法：因大信號(hào)作用，故應(yīng)采用圖解法。（3）晶體管的選用：根據(jù)極限參數(shù)選擇晶體管。在功放中，晶體管通過(guò)的最大集電極或射極電流接近最大集電極電流，承受的最大管壓降接近c(diǎn)-e反向擊穿電壓，消耗的最大功率接近集電極最大耗散功率。稱為工作在盡限狀態(tài)。2.

對(duì)功率放大電路的要求（1）甲類方式：晶體管在信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)均處于導(dǎo)通狀態(tài)（2）乙類方式：晶體管僅在信號(hào)的半個(gè)周期處于導(dǎo)通狀態(tài)（3）甲乙類方式：晶體管在信號(hào)的多半個(gè)周期處于導(dǎo)通狀態(tài)（1）在電源電壓一定的情況下，最大不失真輸出電壓最大，即輸出功率盡可能大。（2）效率盡可能高，因而電路損耗的直流功率盡可能小，靜態(tài)時(shí)功放管的集電極電流近似為0。3、晶體管的工作方式（1）變壓器耦合功率放大電路單管甲類電路①輸入信號(hào)增大，輸出功率如何變化？②輸入信號(hào)增大，管子的平均電流如何變化？③輸入信號(hào)增大，電源提供的功率如何變化？效率如何變化？4.

功率放大電路的種類適合做功放嗎？乙類推挽電路

信號(hào)的正半周T1導(dǎo)通、T2截止；負(fù)半周T2導(dǎo)通、T1截止。

兩只管子交替工作，稱為“推挽”。設(shè)β為常量，則負(fù)載上可獲得正弦波。輸入信號(hào)越大，電源提供的功率也越大。（2）OTL電路

輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→C→RL→地

C充電。輸入電壓的負(fù)半周：

C

的“＋”→T2→地→RL→C“－”

C放電。C足夠大，才能認(rèn)為其對(duì)交流信號(hào)相當(dāng)于短路。OTL電路低頻特性差。因變壓器耦合功放笨重、自身?yè)p耗大，故選用OTL電路。（3）OCL電路輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地輸入電壓的負(fù)半周：

地→RL→T2→－VCC兩只管子交替導(dǎo)通，兩路電源交替供電，雙向跟隨。靜態(tài)時(shí)，UEQ＝UBQ＝0。（4）BTL電路

輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→

RL→T4→地輸入電壓的負(fù)半周：＋VCC→T2→

RL→T3→地①是雙端輸入、雙端輸出形式，輸入信號(hào)、負(fù)載電阻均無(wú)接地點(diǎn)。②管子多，損耗大，使效率低。幾種電路的比較

變壓器耦合乙類推挽：?jiǎn)坞娫垂╇?，笨重，效率低，低頻特性差。OTL電路：?jiǎn)坞娫垂╇?，低頻特性差。OCL電路：雙電源供電，效率高，低頻特性好。BTL電路：?jiǎn)坞娫垂╇?，低頻特性好；雙端輸入雙端輸出。二、互補(bǔ)輸出級(jí)的分析估算求解輸出功率和效率的方法:然后求出電源的平均功率，效率1.

輸出功率在已知RL的情況下，先求出Uom，則2.

效率3.

晶體管的極限參數(shù)PT對(duì)UOM求導(dǎo)，并令其為0，可得

在輸出功率最大時(shí)，因管壓降最小，故管子損耗不大；輸出功率最小時(shí)，因集電極電流最小，故管子損耗也不大。管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為因此，選擇晶體管時(shí)，其極限參數(shù)將UOM代入PT的表達(dá)式，可得討論:所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓UD＝0.7V，晶體管導(dǎo)通時(shí)的│UBE│＝0.7V，T2和T4管發(fā)射極靜態(tài)電位UEQ＝0V。（1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？（2）設(shè)R2＝10kΩ，R3＝100Ω。若T1和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計(jì)，則T5管集電極靜態(tài)電流為多少？靜態(tài)時(shí)uI＝？（3）若靜態(tài)時(shí)iB1＞iB3，則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)參數(shù)可使iB1＝iB2？如何調(diào)節(jié)？

（4）電路中二極管的個(gè)數(shù)可以是1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個(gè)最合適？為什么？討論:出現(xiàn)下列故障時(shí)，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?1.R2短路；2.R2斷路；3.