低頻電子線路絕對(duì)珍藏14

2023/9/1《低頻電子線路》1《低頻電子線路》山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院劉志軍2023/9/1《低頻電子線路》2上次課復(fù)習(xí)放大器的級(jí)聯(lián)阻容耦合多級(jí)放大器組合放大器2023/9/1《低頻電子線路》3本次課內(nèi)容放大器的功率輸出級(jí)（功率放大器）2023/9/1《低頻電子線路》4§2.9放大器的功率輸出級(jí)功率放大器也可稱(chēng)為多級(jí)放大器的功率輸出級(jí)。2023/9/1《低頻電子線路》5放大器的功率輸出級(jí)(圖）輸入級(jí)輸出級(jí)

中間級(jí)2023/9/1《低頻電子線路》62.9.1功率放大器的特殊問(wèn)題功率放大器與前述電壓放大器考慮問(wèn)題的著眼點(diǎn)有所不同，需要特別考慮。2023/9/1《低頻電子線路》7一、功率放大器的特點(diǎn)及分類(lèi)分析功率放大器的特點(diǎn)和分類(lèi)情況。主要與電壓放大器進(jìn)行比較。2023/9/1《低頻電子線路》8電壓放大器一般電壓放大器為小信號(hào)放大器。以獲得電壓增益為主。主要考慮通頻帶等參數(shù)。

2023/9/1《低頻電子線路》9功率放大器為大信號(hào)放大器（單級(jí)）。以獲得功率增益為主（大電壓大電流）。主要考慮輸出功率，非線性失真，安全保護(hù)等參數(shù)。

2023/9/1《低頻電子線路》101．

功率放大器的特點(diǎn)：（1）考慮獲得信號(hào)足夠大，能夠給負(fù)載提供足夠大的功率（大電壓、大電流）；（2）分析方法以圖解法為主；（3）考慮非線性失真；（4）考慮如何提高效率；（5）考慮功率器件的安全保護(hù)問(wèn)題。2023/9/1《低頻電子線路》11對(duì)功率放大器的考慮總之，對(duì)功率放大器的要求是：在功率高、非線性失真小、安全工作的前提下，向負(fù)載提供足夠大的功率。2023/9/1《低頻電子線路》122．

功率放大器的分類(lèi)一般按照功率放大器的工作狀態(tài)（Q點(diǎn)不同設(shè)置）來(lái)分類(lèi)。甲類(lèi)（A類(lèi)）乙類(lèi)（B類(lèi)）甲乙類(lèi)（AB類(lèi)）丙類(lèi)（C類(lèi)）丁類(lèi)（D類(lèi)）2023/9/1《低頻電子線路》13（1）

甲類(lèi)（A類(lèi)）管子導(dǎo)通角

=3600=22023/9/1《低頻電子線路》14（2）

乙類(lèi)（B類(lèi)）管子導(dǎo)通角

=1800=2023/9/1《低頻電子線路》15（3）甲乙類(lèi)（AB類(lèi)）管子導(dǎo)通角1800

＜＜36002023/9/1《低頻電子線路》16圖幾種功放類(lèi)型2023/9/1《低頻電子線路》17（4）

丙類(lèi)（C類(lèi)）管子導(dǎo)通角＜1800

2023/9/1《低頻電子線路》18圖

丙類(lèi)（C類(lèi)）2023/9/1《低頻電子線路》19幾種類(lèi)型的比較甲類(lèi)：效率低，管耗較大（無(wú)信號(hào)時(shí)，直流功耗

Icq

）單管全波波形。乙類(lèi)：效率高，有非線性失真（交越失真），只有半波，需兩管推挽獲得全波波形。甲乙類(lèi)：效率較高，分析同乙類(lèi)，但可改善非線性失真（Q點(diǎn)升高）。丙類(lèi)：效率高，但需要濾波網(wǎng)絡(luò)方可取出基波波形。

2023/9/1《低頻電子線路》20二．功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)主要使用這些參數(shù)來(lái)衡量功率放大器的技術(shù)性能。為選擇和使用功放電路提供依據(jù)。2023/9/1《低頻電子線路》21主要技術(shù)指標(biāo)輸出功率Po效率非線性失真系數(shù)THD晶體管功率損耗-------。2023/9/1《低頻電子線路》221．

輸出功率Po其中，Vom和Iom分別為功放的輸出電壓和輸出電流幅值。2023/9/1《低頻電子線路》232．

效率其中，Po為輸出交流功率；PD為電源提供直流功率。

2023/9/1《低頻電子線路》243．非線性失真系數(shù)THD當(dāng)輸入為某一頻率的正弦信號(hào)時(shí)，其輸出信號(hào)中除基波成份外，還包含一定數(shù)量的諧波。非線性失真的大小用失真系數(shù)THD表示

2023/9/1《低頻電子線路》25非線性失真系數(shù)THD上式中A1為輸出電流

的基波幅值，An為二次諧波之上各諧波分量幅值。2023/9/1《低頻電子線路》26非線性失真系數(shù)THD由于小信號(hào)非線性失真很小，一般只在大信號(hào)工作時(shí)才考慮THD指標(biāo)。普通功放THD在（1～10%）

，高保真功放在1%之內(nèi)。

2023/9/1《低頻電子線路》274.晶體管功率損耗

2023/9/1《低頻電子線路》282.9.2互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路是當(dāng)前最常用的功放電路形式。常應(yīng)用于分立器件功放和集成電路的功放級(jí)。2023/9/1《低頻電子線路》29互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功放電路主要形式有兩大類(lèi)：OCL電路OTL電路2023/9/1《低頻電子線路》30一、

OCL電路稱(chēng)為無(wú)輸出電容器（OutputCapactitorless）功放電路。2023/9/1《低頻電子線路》311、電路結(jié)構(gòu)（圖）2023/9/1《低頻電子線路》32OCL電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙電源

+Vcc、

–Vcc輸出端

直耦（0電位）

2023/9/1《低頻電子線路》33互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的概念互補(bǔ)：VT1是NPN，VT2是PNP對(duì)稱(chēng)：VT1

與VT2

參數(shù)一致（

、VBE

、ICEO）2023/9/1《低頻電子線路》34CC電路注意到VT1VT2

均為CC電路（射隨器）

2023/9/1《低頻電子線路》352、

工作原理在Vi處加入正弦波當(dāng)Vi為正時(shí)，VT1導(dǎo)通，VT2截止；電流流向（流過(guò)RL）——上正下負(fù)。當(dāng)Vi為負(fù)時(shí)，VT2導(dǎo)通，VT1截止

電流流向（流過(guò)RL）——上負(fù)下正。兩管輪流導(dǎo)通（為乙類(lèi)狀態(tài)）“推挽”合成正弦波。

2023/9/1《低頻電子線路》363、

參數(shù)計(jì)算和波形（圖）

2023/9/1《低頻電子線路》37（1）最大不失真輸出功率其中為電壓源利用系數(shù)

，

2023/9/1《低頻電子線路》38最大不失真輸出功率上式當(dāng)盡限運(yùn)用時(shí)，2023/9/1《低頻電子線路》39（2）電源提供直流功率對(duì)VT1：其中2023/9/1《低頻電子線路》40電源提供直流功率對(duì)VT1

2023/9/1《低頻電子線路》41電源提供直流功率VT1、VT2兩管時(shí)2023/9/1《低頻電子線路》42（3）效率2023/9/1《低頻電子線路》43效率當(dāng)=1時(shí)

η達(dá)到最大

2023/9/1《低頻電子線路》44（4）管子集電極耗散功率及最大值2023/9/1《低頻電子線路》45管子集電極耗散功率及最大值單管時(shí)2023/9/1《低頻電子線路》46管子集電極耗散功率及最大值上式對(duì)求導(dǎo)，

并令上式為零

2023/9/1《低頻電子線路》47管子集電極耗散功率及最大值

則2023/9/1《低頻電子線路》48管子集電極耗散功率及最大值即時(shí)有最大管耗。

2023/9/1《低頻電子線路》49繼續(xù)分析將代入2023/9/1《低頻電子線路》50管子集電極耗散功率及最大值雙管管耗上式表明Pcm與Pom的關(guān)系。例如要求輸出功率為10w時(shí)則只要選用兩個(gè)額定管耗大于2w的管子就可以了。2023/9/1《低頻電子線路》514、

乙類(lèi)功放的交越失真問(wèn)題（圖）乙類(lèi)功放存在交越失真的問(wèn)題。2023/9/1《低頻電子線路》52解決交越失真的甲乙類(lèi)電路（圖）2023/9/1《低頻電子線路》53解決交越失真的VBE擴(kuò)展電路2023/9/1《低頻電子線路》54二．

OTL功放電路OTL——Outputtransformerless(無(wú)輸出變壓器)

2023/9/1《低頻電子線路》551、電路基本結(jié)構(gòu)（圖）2023/9/1《低頻電子線路》56電路特點(diǎn)電路互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)?；パa(bǔ)（NPN、PNP）對(duì)稱(chēng)（參數(shù)一致）管子組態(tài)為CC（射隨器）。2023/9/1《低頻電子線路》57OTL電路特點(diǎn)⒈

單電源（+Vcc）。⒉

輸出端接有大電容C耦合（相當(dāng)負(fù)電源作用）。⒊

靜態(tài)輸出端

（C內(nèi)側(cè)為VCC/2

）。

2023/9/1《低頻電子線路》582、

工作原理輸入端加正弦信號(hào)。輸入為正時(shí)，VT1

導(dǎo)通、VT2

截止，

+Vcc供電，通過(guò)C（充電），與

RL形成回

路（上正下負(fù)）。輸入為負(fù)時(shí)，VT2

導(dǎo)通

VT1

截止，C放電（Vc）經(jīng)RL形成回路（上負(fù)下正）。兩管輪流導(dǎo)通

（推挽），在負(fù)載上合成正弦波。

2023/9/1《低頻電子線路》59波形圖2023/9/1《低頻電子線路》60波形圖2023/9/1《低頻電子線路》613、基本計(jì)算最大不失真輸出功率效率2023/9/1《低頻電子線路》62功率面積（圖）2023/9/1《低頻電子線路》63基本計(jì)算其它參數(shù)可以仿照OCL推導(dǎo)出計(jì)算公式。2023/9/1《低頻電子線路》64

三．利用復(fù)合管做互補(bǔ)輸出級(jí)

全互補(bǔ)管：兩個(gè)互補(bǔ)管類(lèi)型、極性一致。準(zhǔn)互補(bǔ)管：兩個(gè)互補(bǔ)管類(lèi)型、極性不一致。兩種類(lèi)型的一致，而rbe不一致。2023/9/1《低頻電子線路》65全互補(bǔ)管與準(zhǔn)互補(bǔ)管圖2023/9/1《低頻電子線路》66電路分析分析P102圖2.9.10電路原理。2023/9/1《低頻電子線路》67其它電路2023/9/1《低頻電子線路》68其它電路2023/9/1《低頻電子線路》69高保真OCL功放（圖）2023/9/1《低頻電子線路》70四．

集成功放功放電路已可以制成集成電路。集成功放獲得廣泛應(yīng)用。當(dāng)很大功率的集成電路仍有困難。仍需使用分立器件。2023/9/1《低頻電子線路》711．

單片音頻功放5G37見(jiàn)圖2.9.11(p103)

分析原理結(jié)構(gòu)。2023/9/1《低頻電子線路》72

2．可接功率晶體管的集成功放見(jiàn)圖2.9.12(p104)分析原理結(jié)構(gòu)2023/9/1《低頻電子線路》73作業(yè)和補(bǔ)充作業(yè)2.3.1另：設(shè)功放電路如圖所示，管子在輸入信號(hào)vi作用下輪流導(dǎo)通。電源電壓VCC1=VCC2=20V，負(fù)載RL=8

，試計(jì)算（1）當(dāng)輸入信號(hào)vi=10V（有效值）時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給功率和效率；（2）當(dāng)輸入信號(hào)vi