高二物理競賽課件功率放大電路的一般問題

功率放大電路的一般問題

功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的主要途徑1.功率放大電路的特點及主要研究對象例：擴(kuò)音系統(tǒng)實際負(fù)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(fù)載。如使揚聲器發(fā)聲、繼電器動作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。推動一個實際負(fù)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。功率放大電壓放大信號提取1.功率放大電路的特點及主要研究對象功率放大電路的特點

1.主要技術(shù)指標(biāo)最大輸出功率Pom最大輸出功率：在電路參數(shù)確定的情況下負(fù)載上可能獲得的最大交流功率。1.功率放大電路的特點及主要研究對象

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)。

（交流功率，電壓和電流均為有效值）（交流功率，電壓和電流均為峰值）1.功率放大電路的特點及主要研究對象

在不失真的情況下能輸出盡可能大的功率。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

。由于信號大，功率放大電路工作的動態(tài)范圍大。必須注意防止波形失真（非線性失真要小）。

ICMPCMUCEMiCuCE轉(zhuǎn)換效率η：輸出功率與電源提供的功率之比。電源提供的功率＝電源電壓×電源輸出電流平均值（直流功率）。1.功率放大電路的特點及主要研究對象

電源提供的能量盡可能地轉(zhuǎn)換給負(fù)載，以減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（

）。Po

:負(fù)載上得到的交流信號功率。PE

：電源提供的直流功率。2.功率放大電路中的晶體管在功率放大電路中，為使輸出功率盡可能的大，電路中的晶體管一都工作在極限狀態(tài)，工作時的參數(shù)均接近極限參數(shù)。因此，在選擇晶體管時，要特別注意極限參數(shù)的選擇。3.功率放大電路的分析方法——圖解法5.功率放大電路的分類甲類功放、乙類功放、甲乙類功放…。1.功率放大電路的特點及主要研究對象4.功率放大電路要解決的問題提高效率；減小失真；管子的保護(hù)(散熱問題)；降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流

放大電路的工作狀態(tài)

根據(jù)放大電路中三極管在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，可將放大電路分為下列四種狀態(tài)：1甲類工作狀態(tài)ICUCEOQiCtO

工作點Q處于放大區(qū)負(fù)載線的中間，晶體管在輸入信號的整個周期都導(dǎo)通。靜態(tài)IC較大，波形好。

因為不論有無輸入信號，晶體總是處于導(dǎo)通狀態(tài)，電源要始終不斷的輸送功率，PE＝UCCICQ。所以效率很低，η≤50％，理想情況下達(dá)到50％。2.功率放大電路提高效率的主要途徑2甲乙類工作狀態(tài)ICUCEOQiCtO

工作點Q處于放大區(qū)偏下的位置，靠近截至區(qū)，晶體管在輸入信號的半個周期以上都導(dǎo)通。靜態(tài)IC較小。

因為靜態(tài)IC較小，管耗較低，所以效率較高，但輸出波形被切調(diào)一部分出現(xiàn)嚴(yán)重失真。3乙類工作狀態(tài)ICUCEOQiCtO

工作點Q處于截至區(qū)，晶體管在輸入信號的一個周期內(nèi)，只有半個周期導(dǎo)通。靜態(tài)IC≈0。管耗更低，效率更高，但波形被切掉一半，嚴(yán)重失真。動畫演示2.功率放大電路提高效率的主要途徑4丙類：導(dǎo)通角小于180°1.共射極電路直流電流源提供的功率：（ABCO面積）R’L獲得的最大功率：（陰影QDE面積）特點：放大器效率低，負(fù)載電阻越小，效率越低。RC和晶體管集電極同時消耗功率。不適合作功率放大。7.2甲類放大的實例7.2甲類放大的實例簡化電路帶電流源詳圖的電路圖特點：電壓增益近似為1，電流增益很大，可獲得較大的功率增益，輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。

2.共集電極電路電壓與輸入電壓的關(guān)系