模拟电子技术-第九章-功率放大电路要点.ppt

上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础一一.功率放大电路的特点及分类功率放大电路的特点及分类 第第9章章 功率放大电路功率放大电路二二.互补推挽功率放大电路互补推挽功率放大电路三三.功率器件与散热功率器件与散热上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础一一.功率放大电路的特点及分类功率放大电路的特点及分类 1特点特点 (1)要有尽可能大的输出功率要有尽可能大的输出功率 (2)效率要高效率要高 (3)非线性失真要小非线性失真要小 (4)要加装散热和保护装置要加装散热和保护装置 (5)要用图解法分析要用图解法分析 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2工作状态分类工作状态分类:(1)甲类放大电路 根据晶体管的静态工作点的位置不同分b.能量转换效率低（25%）特点 c.放大管的导通角=2静态工作静态工作点位置点位置iC1ICQt=2 O2 集电极电集电极电流波形流波形 a.静态功耗大uCEiCOQA上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)乙类放大电乙类放大电路路 b.能量转换效率高c.输出失真大特点特点 d.放大管的导通角=tiC22 =O3 集电极电集电极电流波形流波形 a.静态功耗静态工作静态工作点位置点位置uCEiCOQA上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3)甲乙类放大电路甲乙类放大电路 a.静态功耗较小b.能量转换效率较高c.输出失真较大特点特点 d.放大管的导通角 2tiC32O3ICQ 0 时时T1导通导通T2截止截止输入信号输入信号ui输出信号输出信号uo电流电流io方向方向uoui+RLT1ui+_+VCC_iC1iC2T2VCCuo_A上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础c.ui 0 时时T2导通导通T1截止截止输入信号输入信号ui输出信号输出信号uo电流电流io方向方向uouiRLT1ui+_+VCC_T2VCCuo+_A上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础乙类互补推挽电路工作情况类互补推挽电路工作情况T1通通T2通通Uopp=2(VCC UCES)uCEQtiCOiCuCEOUopp上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)主要指标计算主要指标计算 输出功率输出功率 设设RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当忽略三极管的饱和压降当忽略三极管的饱和压降UCES时时RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_当当Uom达到最大值达到最大值(VCC UCES)时时上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础电源供给的功率电源供给的功率平均集电极电流平均集电极电流IC(AV)为为RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础两个电源供给的总电源功率两个电源供给的总电源功率 能量转换效率能量转换效率 RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当时时RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管的耗散功率晶体管的耗散功率令令RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础最大管耗为最大管耗为 即当输出电压幅值为即当输出电压幅值为 晶体管的管耗最大晶体管的管耗最大每只管子的最大管耗为每只管子的最大管耗为 RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例 电电路路如如图图所所示示，已已知知电电源源电电压压VCC=15V，RL=8W W。输入信号是正弦波。问：输入信号是正弦波。问：(a)假假设设 UCES=0 V时时，负负载载可可能能得得到到的的最最大大输输出出功功率率和和能能量量转转换换效效率率最大值分别是多少？最大值分别是多少？(b)当当输输入入信信号号ui=10sinw t V时时，求求此此时时负负载载得得到到的的功功率率和和能能量量转换效率。转换效率。RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解解 (a)RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_(b)对对每每半半个个周周期期来来说说，电电路路可可等等效为共集电极电路，所以效为共集电极电路，所以Au1上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础uo=ui=10sin tUom=10 V故故上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当ui小小于于晶晶体体管管的的死死区区电电压压时，时，T1、T2都截止。都截止。(3)电路存在的主要缺陷电路存在的主要缺陷a.产生产生失真的原因失真的原因晶体管存在死区电压晶体管存在死区电压b.失真的现象失真的现象输出电流出现一段输出电流出现一段“死区死区”RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_存在交越失真存在交越失真上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础OtiCiBuBEOuitO交越失真交越失真在两个管子交替工作区域出在两个管子交替工作区域出现的失真称为现的失真称为交越失真交越失真输入信号输入信号输出信号输出信号交越失真的产生交越失真的产生上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(4)克服交越失真的常用方法克服交越失真的常用方法给给功功率率管管（T1 1和和T2 2）一一定定的的直直流流偏偏置置，使使其其工工作于微导通状态，即甲乙类工作状态。作于微导通状态，即甲乙类工作状态。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.甲乙类互补推挽电路甲乙类互补推挽电路(1)利用二极管提供偏压二极管提供偏压，使二极管提供偏压，使T1、T2呈呈微导通状态微导通状态D1RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2T3D2uo+_RERCVCC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2)利用扩大电路实现偏置图中图中RLT1ui+_+VCC_T2uo+_T3R1R2R3R4VCC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础思思 考考 题题1.乙乙类类互互补补推推挽挽功功率率放放大大器器产产生生交交越越失失真真的的原原因因是什么？怎样克服交越失真？是什么？怎样克服交越失真？上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础三三.功率器件与散功率器件与散热热上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础练练 习习 题题例1 乙类互补推挽功放电路如图所示。已知ui为正弦电压，RL=8W，要求最大输出功率为16W。假设功率管T1和T2特性对称，管子的饱和压降UCES=0。试求：T1T2RL+VCCVCC_+uoui(1)正、负电源VCC的最小值；(2)当输出功率最大时，电源供给的功率；(3)当输出功率最大时的输入电压的有效值。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解 (1)由于电路的最大输出功率所以电源电压(2)当输出功率最大时，电源供给的功率T1T2RL+VCCVCC_+uouiVCC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3)因为输出功率最大时，输出电压的幅值为所以输入电压的有效值为 T1T2RL+VCCVCC_+uoui上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础作业作业（P511）9-199-20