互補對稱功率放大器

關于互補對稱功率放大器第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例：擴音系統(tǒng)實際負載什么是功率放大器？

在電子系統(tǒng)中，模擬信號被放大后，往往要去推動一個實際的負載。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉等。推動一個實際負載需要的功率很大。能輸出較大功率的放大器稱為功率放大器6.1概述功率放大電壓放大信號提取第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1.1功率放大電路的特點功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值:ICM

、UCEM

、

PCM

。

ICMPCMUCEM（1）輸出功率Po盡可能大Icuce第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。電源提供的能量應盡可能多地轉換給負載，盡量減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。Po:負載上得到的交流信號功率。PE

：電源提供的直流功率。（4）散熱性能要好（2）效率要高（3）非線性失真要小第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月1.甲類：Q點適中，在正弦信號的整個周期內均有電流流過三極管。iCuCEQ1UCEQICQVCC6.1.2功率放大器的分類第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月iCuCEQ3ICQVCC2.乙類：靜態(tài)電流為0，BJT只在正弦信號的半個周期內均導通。第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月iCuCEQ2ICQVCC3.甲乙類：介于兩者之間，導通角大于180°第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月1.電路的組成與工作原理互補對稱：電路中采用兩個晶體管：NPN、PNP各一支；兩管特性一致。組成互補對稱式射極輸出器。6.2互補對稱功率放大器uuV1+VCC-VCCoiLRV2第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月工作原理（設ui為正弦波）ic1ic2

靜態(tài)時：ui=0Vic1、ic2均=0（乙類工作狀態(tài)）

uo=0V動態(tài)時：ui

0VV1截止，V2導通ui>0VV1導通，V2截止iL=ic1

;iL=ic2V1、V2兩個管子交替工作，在負載上得到完整的正弦波。uuV2+VCC

-VCCoiLRV1第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入輸出波形圖uiuououo′交越失真死區(qū)電壓第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2.圖解分析負載上的最大不失真電壓為Uom=VCC-UCESiC1uCEiC2QVCCUCESUCESUomuuV1V2+VCC-VCCoiLR第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月最大不失真輸出功率Pomax(1)輸出功率Po3.輸出功率、最大效率、管耗uuV1V2+VCC-VCCoiLR第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)效率最高效率max第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)三極管的最大管耗PT1max

問：Uom=？PT1最大,PT1max=？PT1max發(fā)生在Uom=0.64VCC處。將Uom=0.64VCC代入PT1表達式：第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月4.功放管的選擇(1)PCMPT1max=0.2PoM(2)（3）ICM>VCC/RL。第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月tuo交越失真uit存在交越失真乙類互補對稱功放的缺點第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

靜態(tài)時:

V1、V2兩管發(fā)射結電壓分別為二極管V4、V5的正向導通壓降，致使兩管均處于微弱導通狀態(tài)——甲乙類工作狀態(tài)動態(tài)時：設ui加入正弦信號。正半周V1截止，V2導通；負半周V2截止，V1導通。電路中增加R1、V4、V5、R2支路6.2.2甲乙類雙電源互補對稱功率放大器第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月電路中增加復合管增加復合管的目的：擴大電流的驅動能力。1

2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決定。復合NPN型復合PNP型第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月1、基本原理.單電源供電；.輸出加有大電容。（1）靜態(tài)偏置6.2.3甲乙類單電源互補對稱功率放大器

調整RW阻值的大小，可使此時電容上電壓+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）動態(tài)分析（電容起到了負電源的作用）ui負半周時，V1導通、V2截止；ui正半周時，V1截止、V2導通。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）輸出功率及效率若忽略交越失真的影響。則：此電路存在的問題：輸出電壓正方向變化的幅度受到限制，達不到VCC/2。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月總結：互補對稱功放的類型互補對稱功放的類型雙電源電路又稱OCL電路（無輸出電容）單電源電路又稱OTL電路（無輸出變壓器）第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3集成功率放大器6.3.14100系列集成電路應用線路1.外型圖與引腳的功能第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2.典型應用電路第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.2TDA2030集成功率放大器的應用線路第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月本章小結（1）功率放大器的主要任務是安全地、高效地在允許的失真范圍內輸出盡可能大的功率。按功放管的工作狀態(tài)不同，功率放大器可分為甲類、乙類和甲乙類；按輸出終端的特點可分為OTL、OCL等。（2）功率放大器是在大信號下工作的，通常采用圖解法進行分析。研究的重點是如何在允許失真的條件下，盡可能提高輸出功率和效率。（3）為了提高低頻功放的效率，應當使功放管工作在乙類狀態(tài)；為了克服單管乙類功放的嚴重非線性失真，可采用乙類互補對稱功放，即OCL電路，其最高工作效率約為78.5%。為了保證功放管的安全工作，功放管的極限參數(shù)必須滿足：PCM>PT1m(≈0.2Pom)，|U(BR)CEO|≥2VCC，ICM>VCC/RL；為了克服乙類互補對稱功放存在的交越失真，應采用甲乙類（接近乙類）互補對稱功放。第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）單電源互補對稱功放電路（OTL電路），其工作原理基本上與OCL電路相同，計算輸出功率、效率、