8.1 功率放大电路的一般问题.ppt

前前面面介介绍绍了了单单级级放放大大电电路路和和多多级级放放大大电电路路，信信号号经经过过放放大大后后，最最终终送送到到负负载载，带带动动一一定定的的装装置置，例例如如送送到到扩扩音音机机的的扬扬声声器器发发出出声声音音，或或送送到到自自动动控控制制系系统统的的电电机机执执行行一一定定的的动动作作。这这时时要要考考虑虑的的不不仅仅仅仅是是输输出出的的电电压压或或电电流流的的大大小小，而而是是要要有有一一定定的的功功率率输输出出。对对于于这这类类主主要要作作用用是是向向负负载载提提供供功功率率的的放放大大电电路路，通通常常称称为为功功率率放放大大电电路路，以以前前介介绍绍的的电电路路则则相相应应称称为为电电压压放放大大电电路路或或电电流流放放大大电电路路，无无论论哪哪种种放放大大电电路路，在在负负载载上上都都同同时时存存在在输输出出电电压压、输输出出电电流流和和输输出出功功率率，上上述述称称呼呼的的区区别别只只不不过过是是强强调调的的侧侧面面不不同同而而已已，并不是很严格的。并不是很严格的。例：例：扩音系统扩音系统执行机构执行机构功功率率放放大大电电压压放放大大信信号号提提取取8.1 功率放大器的一般问题功率放大器的一般问题工作原理相同工作原理相同：都是利用晶体管的正向受控作用将直流电源都是利用晶体管的正向受控作用将直流电源提供的直流能量转变为有用的输出交流能量。提供的直流能量转变为有用的输出交流能量。1、小信号放大器和功率放大器比较、小信号放大器和功率放大器比较:性能要求不同性能要求不同:小信号激励下不失真的地放大信号，且具有足够小信号激励下不失真的地放大信号，且具有足够大的增益、宽的通频带和合适的输入、输出阻抗。大的增益、宽的通频带和合适的输入、输出阻抗。功率功率放大器放大器小信号小信号放大器放大器安全高效的输出失真在允许范围内的所需功率。安全高效的输出失真在允许范围内的所需功率。为了获得大的信号功率，放大管就必须大信号为了获得大的信号功率，放大管就必须大信号运用，包括大的动态电压和大的动态电流，并运用，包括大的动态电压和大的动态电流，并往往接近管子的极限运用。往往接近管子的极限运用。(1)要求输出功率尽可能大。要求输出功率尽可能大。(2)功放管中电流、电压都要求有足够大的输出幅度，器功放管中电流、电压都要求有足够大的输出幅度，器件接近极限应用。必须注意电路参数不能超过晶体管的件接近极限应用。必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值极限值:ICM 、V(BR)CEO 、PCM。ICMPCMV(BR)CEOiCvCE2、功放电路的注意问题、功放电路的注意问题（2）性能指标以分析功率性能指标以分析功率为主。为主。包含输出功率包含输出功率、管子、管子消耗功率、电源供给功率和效消耗功率、电源供给功率和效率。由于功率管为大信号工作率。由于功率管为大信号工作状态，故分析时不能用微变等状态，故分析时不能用微变等效电路法，而只能用效电路法，而只能用图解法图解法。(4)效率更高。效率更高。电源提供的能量尽可能转换给负载，电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（率（）。PO:负载上得到的交流信号功率负载上得到的交流信号功率即输出功率即输出功率。PV：电源提供的直流功率。电源提供的直流功率。PT：功率管的消耗功率。功率管的消耗功率。(5)功率器件的散热问题功率器件的散热问题 相当大的功率消耗在管子的集电结上。相当大的功率消耗在管子的集电结上。(3)非线性失真要小非线性失真要小 输出功率和非线性失真成为一对矛盾。输出功率和非线性失真成为一对矛盾。2、功放电路的注意问题、功放电路的注意问题不合适，因不合适，因为效率太低为效率太低。votvo射极输出器输出电阻低，带负载能力强，射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗可以用做功率放大器吗？ibRbvoVCCviRE估算射极输出器的效率估算射极输出器的效率 ：iCvCE(设设R RL L=R RE E)QVCC交流负载线交流负载线直流负直流负载线载线3、射极输出器、射极输出器甲类放大甲类放大若忽略晶体管的饱和若忽略晶体管的饱和压降和截止区，输出压降和截止区，输出信号信号v vo o的峰值最大只能的峰值最大只能为：为：v vo o的取的取值范围值范围QiCvCEVCC直流负直流负载线载线交流负交流负载线载线VCEQ=VCC/2 Q设置较高（靠近负载线设置较高（靠近负载线的中部）静态工作点：的中部）静态工作点：1.1.直流电源输出的功率直流电源输出的功率2.最大负载功率最大负载功率3.最大效率最大效率(R RL L=R RE E时时)甲乙类180360导电乙类180导电丙类180导电甲类360导电根据功放管在一个信号周期内的工作状态不同根据功放管在一个信号周期内的工作状态不同(或或Q点的位点的位置不同置不同)，可分为甲类，乙类，甲乙类、丙类。，可分为甲类，乙类，甲乙类、丙类。如何提高效率如何提高效率:可降低可降低Q Q点点为提高效率：为提高效率：降低降低Q Q点。点。既降低既降低Q Q点又不会引起截止失真的办法：点又不会引起截止失真的办法：采用采用推挽输出电路，推挽输出电路，或或互补对称射极输出器。互补对称射极输出器。缺点：缺点：但又会引起截止失真。但又会引起截止失真。