电子技术基础课件第4章.ppt

电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 中等职业学校机电类规划教材 电子技术基础 教学演示课件 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS *第4章 功率放大电路 本章首先介绍介绍功率放大器的特点和分类，介绍OCL、OTL电路的构成及工作原理其次还介绍常用集成功率放大器的引脚排列及应用电路。4.1 低频功率放大器 4.3 OTL电路 4.5 实例综合分析 4.2 OCL电路 4.4 集成功率放大器 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.1.1 功率放大电路的特点 4.1 低频功率放大电路低频功率放大电路1 1功率放大电路的输出功率要大；功率放大电路的输出功率要大；2 2功率放大电路的效率要高功率放大电路的效率要高3 3电路散热要好电路散热要好 ；4 4非线性失真要小；非线性失真要小；乙类：静态工作点乙类：静态工作点Q选在放大区和截止选在放大区和截止区的交界处，如图中的区的交界处，如图中的Q。4.1.2 功率放大电路的分类 功率放大电路的工作状态 甲类：静态工作点甲类：静态工作点Q Q在负载线的中点，在负载线的中点，选在晶体管的放大区，如图中的选在晶体管的放大区，如图中的Q Q。甲乙类：静态工作点甲乙类：静态工作点Q位于甲类和乙位于甲类和乙类之间，如图中的类之间，如图中的Q。电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.2 双电源互补对称功率放大器（双电源互补对称功率放大器（OCLOCL电路）电路）4.2.1 电路结构 双电源互补对称功率放大器双电源互补对称功率放大器 两只晶体管的特性是对称的，其中两只晶体管的特性是对称的，其中VT1管是管是NPN型三极管，型三极管，VT2是是PNP型三极管。两只型三极管。两只三极管工作在乙类状态。三极管工作在乙类状态。4.2.2 工作原理 在输入信号的一个周期内，两只管子轮在输入信号的一个周期内，两只管子轮流交替的工作，共同完成对输入信号的放流交替的工作，共同完成对输入信号的放大工作，最后输出波形在负载上合成得到大工作，最后输出波形在负载上合成得到完整的正弦波。完整的正弦波。电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.2 双电源互补对称功率放大器（双电源互补对称功率放大器（OCLOCL电路）电路）4.2.3 交越失真 交越失真波形交越失真波形 1 1交越失真及其交越失真及其产产生原因生原因 乙类功率放大器，由于没有直流偏置，三乙类功率放大器，由于没有直流偏置，三极管工作在输入特性曲线的底部。而两只管极管工作在输入特性曲线的底部。而两只管子轮流交替工作的结果在负载上合成时，将子轮流交替工作的结果在负载上合成时，将会在正、负半周交界处出现波形的失真，这会在正、负半周交界处出现波形的失真，这种现象称为交越失真。种现象称为交越失真。2 2消除交越失真的方法消除交越失真的方法 给给功放管加一个微弱的直流偏置，使功功放管加一个微弱的直流偏置，使功放管工作在甲乙放管工作在甲乙类类状状态态。电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.2 双电源互补对称功率放大器（双电源互补对称功率放大器（OCLOCL电路）电路）4.2.4 参数的计算 1 1输出功率输出功率3.3.管耗管耗2.2.效率效率【例例】某OCL功率放大电路最大输出功率为500mW，那么该电路的最大管耗是多少？解：解：根据3公式 每只管耗每只管耗两只管耗两只管耗 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.3 单电源互补对称功率放大器（单电源互补对称功率放大器（OTL电路）电路）4.3.1 电路结构 一一只只容容量量足足够够大大的的电电容容器器，它它可可等等效效为为一个恒压源，在该电路中充当电源。一个恒压源，在该电路中充当电源。输入为正半周时，输入为正半周时，NPN管导通，管导通，PNP截截止，集电极电流止，集电极电流i ic1c1自电源经自电源经VT1为电容为电容C充电，再通过负载，负载上有正半周输出；充电，再通过负载，负载上有正半周输出；输入为负半周时，输入为负半周时，PNP管处于正偏导通状管处于正偏导通状态，态，NPN处于反偏截止状态，电容处于反偏截止状态，电容C C通过通过VT2和负载放电，负载上有负半周输出。和负载放电，负载上有负半周输出。单电源互补对称功率放大器原理图 4.3.2 工作原理 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.3 单电源互补对称功率放大器（单电源互补对称功率放大器（OTLOTL电路）电路）4.3.1 电路结构 一一只只容容量量足足够够大大的的电电容容器器，它它可可等等效效为为一一个恒压源，在该电路中充当电源。个恒压源，在该电路中充当电源。输入为正半周时，输入为正半周时，NPN管导通，管导通，PNP截止，截止，集电极电流集电极电流i ic1c1自电源经自电源经VT1为电容为电容C充电，再通充电，再通过负载，负载上有正半周输出；输入为负半周过负载，负载上有正半周输出；输入为负半周时，时，PNP管处于正偏导通状态，管处于正偏导通状态，NPN处于反偏处于反偏截止状态，电容截止状态，电容C C通过通过VT2和负载放电，负载上和负载放电，负载上有负半周输出。有负半周输出。单电源互补对称功率放大器原理图 4.3.2 工作原理4.3.3 参数的计算 输出功率输出功率 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.3 单电源互补对称功率放大器（单电源互补对称功率放大器（OTLOTL电路）电路）*4.3.4 复合管 1.1.复合管的类型取决于第一只管子的类型。复合管的类型取决于第一只管子的类型。2.2.要要把把两两只只管管子子接接成成复复合合管管，必必须须保保证证每每只只管管子子各各极极电电流流都都能能顺顺着着各各个个管管的的正正常常方方向向流动。流动。原原则则 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.4 集成功率放大器集成功率放大器4.4.1 DG4100功放集成电路的方框图4.4.2 DG4100功放集成电路的典型应用1 1 脚：输出端。脚：输出端。2 2、3 3 脚：使用时这两个管脚接通，作为公共接脚：使用时这两个管脚接通，作为公共接地端。地端。4 4、5 5 脚：补偿端。脚：补偿端。6 6 脚脚：差动输入级的一个输入端。差动输入级的一个输入端。9 9 脚：信号输入端。脚：信号输入端。10 10 脚：纹波旁路端。使用时可根据需要接入旁路电容。脚：纹波旁路端。使用时可根据需要接入旁路电容。12 12 脚：去耦端。脚：去耦端。13 13 脚：自举端。脚：自举端。14 14 脚：电源端。使用时脚：电源端。使用时该端接电源正极，并需外接一只滤波电容。该端接电源正极，并需外接一只滤波电容。DG4100集成功率放大器 电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 4.5 实例综合分析实例综合分析手提扩音器手提扩音器 BM是是话话筒筒 ；R2和和C1为为滤滤波波退退耦耦电电路路，能能避避免免自自激激；C2、C3为为音音频频耦耦合合电电容容；C8是是为滤除杂波防止啸叫而设置的。为滤除杂波防止啸叫而设置的。三极管三极管VT1VT1与与R3、R4组成了一个典型的电压并联负反馈电路，用于构成输入放大级。组成了一个典型的电压并联负反馈电路，用于构成输入放大级。三三极极管管VT2是是推推动动放放大大管管，R5、R6为为三三极极管管VT2提提供供了了一一个个稳稳定定的的工工作作点点，R7为为VT2射射极极反馈电阻，保证静态工作点稳定。反馈电阻，保证静态工作点稳定。电容器电容器C5是是VT2射极旁路电容，为交流信号提供了通路，使交流信号不受反馈的影响。射极旁路电容，为交流信号提供了通路，使交流信号不受反馈的影响。推动放大管推动放大管VT2它与它与OTL功放管功放管VT3、VT4是直接耦合的。是直接耦合的。电电阻阻器器R9是是通通过过扬扬声声器器才才接接到到电电源源的的负负极极上上，这这种种连连接接有有一一定定的的自自举举作作用用，C6是是输输出出隔直流电容，隔直流电容，电容器电容器C7为电源滤波电容。为电源滤波电容。电子技术基础电子技术基础 第4章 功率放大电路功率放大电路 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 本 章 小 结 1.本章介绍了功率放大器的相关知识。功率放大器按晶体管的工作状态分甲类、乙类、甲乙类，按耦合方式分变压器耦合和无变压器耦合，这里介绍的是无变压器耦合的互补对称式的功率放大器，它又有双电源（OCL电路）、单电源（OTL电路）之分。2.无论是OCL电路还是OTL电路都是由两只晶体管在输入信号的一个周期内轮流交替工作，最后在负载上合成，这样就会产生交越失真，为了克服交越失真，应将静态工作点设置在甲乙类状态。3.集成功放体积小、重量轻、性能可靠，使用时注意管脚的连接。