精選模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)功率放大電路講義

（優(yōu)選）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)功率放大電路課件目前一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)

1.性能指標(biāo)：輸出功率和效率。若已知最大不失真輸出電壓的有效值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，晶體管的非線性不可忽略，故應(yīng)采用圖解法。一、功率放大電路研究的問(wèn)題§9.1功率放大電路概述、概述目前二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)3.晶體管的選用：根據(jù)極限參數(shù)選擇晶體管。

在功放中，

晶體管集電極電流的最大值接近最大集電極電流ICM，

管壓降的最大值接近c(diǎn)-e反向擊穿電壓U(BR)CEO，

集電極消耗功率的最大值接近集電極最大耗散功率PCM

。稱為工作在盡限狀態(tài)。目前三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)二、對(duì)功率放大電路的要求1.輸出功率盡可能大:

即在電源電壓一定的情況下，最大不失真輸出電壓最大。2.效率盡可能高:

即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。目前四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)三、晶體管的工作方式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)目前五頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)電源的功率，最大輸出功率效率9.1.2功率放大器的組成一、為什麼共射放大電路不宜用作功率放大器目前六頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)二、變壓器耦合功率放大電路

電源的功率，(忽略基極電流)最大輸出功率效率目前七頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)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。

希望輸入信號(hào)為零時(shí)，電源不提供功率。目前八頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)三.

無(wú)輸出變壓器的功率放大器電路（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。因變壓器耦合功放笨重、自身?yè)p耗大，故選用OTL電路。（1）（2）動(dòng)態(tài)時(shí)目前九頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)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。目前十頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)課程回顧

若已知最大不失真輸出電壓的有效值Uom，則可得Pom。一、最大不失真輸出功率二、效率

若直流電源提供的平均功率為PV，則功率放大電路的效率為：目前十一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)三.無(wú)輸出變壓器的功率放大器電路（OTL電路）

目前十二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)四.

無(wú)輸出電容的功率放大器（

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。（1）靜態(tài)時(shí)，UEQ＝UBQ＝0。（2）動(dòng)態(tài)時(shí)目前十三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)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。目前十四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)§9.2互補(bǔ)功率放大電路一、輸出功率二、效率三、晶體管的極限參數(shù)要求：定量掌握目前十五頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)然后求出電源的平均功率，效率在已知RL的情況下，先求出Uom，則求解輸出功率和效率的方法目前十六頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)一、輸出功率1、靜態(tài)分析

無(wú)輸入交流信號(hào)時(shí)，求靜態(tài)工作點(diǎn)。目前十七頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)大功率管的UCES常為2~3V。其中，最大不失真輸出電壓的有效值最大輸出功率2、動(dòng)態(tài)分析目前十八頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)二、效率電源電流注：基極電流可以忽略,求直流電源提供的功率目前十九頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)三.晶體管的極限參數(shù)

（1）最大管壓降兩只功率管中處于截止?fàn)顟B(tài)的管子將承受較大的管壓降

（2)集電極最大電流目前二十頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)每只管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為管壓降發(fā)射極電流

（3)集電極最大功耗討論：管耗最大既不發(fā)生在輸入電壓最小時(shí)，也不發(fā)生在輸入電壓最大時(shí)。瞬時(shí)值目前二十一頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)PT對(duì)UOM求導(dǎo)，并令其為0，可得每只管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為管壓降發(fā)射極電流瞬時(shí)值將UOM代入PT的表達(dá)式，可得目前二十二頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)

例

在圖9.2.1所示電路中，已知VCC=15V,輸入電壓為正弦波，晶體管的飽和壓降為UCES為3V，電壓放大倍數(shù)為1，負(fù)載電阻RL=4。（1）求解負(fù)載上可能獲得的最大功率和效率？

（2）若輸入電壓最大有效值為8V，則負(fù)載上能獲得的最大功率？（3）若T1管的集電極和發(fā)射極短路，則將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

解（1)（2）因?yàn)閁0≈Ui，所以Uom=8V。最大輸出功率為目前二十三頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)

（3）若T1管的集電極和發(fā)射極短路，則T2管靜態(tài)管壓降為2VCC，且從+VCC經(jīng)T2管的e-b、R3至-VCC形成基極靜態(tài)電流，由于T2管工作在放大狀態(tài)，集電極電流勢(shì)必很大，使之因功耗過(guò)大損壞。T2管的發(fā)射結(jié)將燒壞。

目前二十四頁(yè)\總數(shù)二十六頁(yè)\編于八點(diǎn)

例

在圖9.2.1所示電路中，晶體管的飽和壓降為UCES為2V，負(fù)載電阻RL=8。（1）若負(fù)載所需最大功率為16W，則電源電壓至少應(yīng)取多少伏？

（2）若電源電壓至取20V，則晶體管的