模电助教版第6章 功率电子电路1.ppt

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1、第六章 功率电子电路 P382,6.1 低频功放,例： 扩音系统,第六章 功率电子电路 P382,6.1 低频功放,特殊性: 功率放大器 强电 : 高电压、大电流、强功率 “估算法”: 大信号模型 或“图解法” 非线性失真 可靠性,安全性: 过流、过压、过热、散热等问题，要有保护措施。 体积、重量 效率 ,效率 ,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,？,丙、丁、戊类放大： 导通角为 均为谐振功率放大器 丙类放大：导通角一般为= 120 140 单管谐振功率放大器 丁类放大：分 电压开关型 和 电流开关

2、型 双管谐振功率放大器 戊类放大：在丁类基础上，使管子工作于 软开关状态,指 iC 的导通角,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,？,丙、丁、戊类放大： 导通角为 均为谐振功率放大器 丙类放大：导通角一般为= 120 140 单管谐振功率放大器 丁类放大：分 电压开关型 和 电流开关型 双管谐振功率放大器 戊类放大：在丁类基础上，使管子工作于 软开关状态,按工作频率的高低分：, 低频功率放大器 高频功率放大器,a. 谐振功率放大器(窄频带) b. 宽频带高频功率放大器 非谐振功率放大器 ,按负载性质不

3、同分：, 非谐振功率放大器 谐振功率放大器,例: 扩音机中的音频功率放大器,例: 早期无线电 通信、广播、 电视 等 发射机 中,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,“估算法”：静态工作点的近似估算 令： UBEQ 0.7V IBQ = (VCC 0.7) /Rb I

4、CQ IBQ UCEQ =VCC ICQ RL 0.7V 放大区 ,功率放大器的几种工作点设置 (a)乙类功放 (b)甲类功放 (c)甲乙类功率放大器, 增大 ui 信号时 非线性失真 截止区:缩顶 截止失真 (对FET)可变电阻区:削顶 饱和失真 (对T ) 最大不失真输出幅度 Q中点,功率放大器的几种工作点设置 (a)乙类功放 (b)甲类功放 (c)甲乙类功率放大器,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCE

5、Q uce,“估算法”：静态工作点的近似估算 令： UBEQ 0.7V 调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使: UCEQ = VCC /2 ICQ = VCC /2RL Q中点 则: 最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 Icm VCC /2RL,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,“估算法”：静态工作点的近似估算 令： UBEQ 0.7V 调节 Rb IBQ =(VCC

6、0.7) /Rb 使: UCEQ = VCC /2 ICQ = VCC /2RL Q中点 则: 最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 Icm VCC /2RL,令： ui = Uim sin t (V),2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,“估算法”：静态工作点的近似估算 令： UBEQ 0.7V 调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使: UCEQ = VCC /2 ICQ

7、= VCC /2RL Q中点 则: 最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 Icm VCC /2RL,令： ui = Uim sin t (V),Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,“估算法”：静态工作点的近似估算 令： UBEQ 0.7V 调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使: UCEQ = VCC /2 ICQ = VCC

8、/2RL Q中点 则: 最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 Icm VCC /2RL,令： ui = Uim sin t (V),Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V),2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽略 Rb中交直流,注：Uc

9、em = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽

10、略 Rb中交直流,注：Ucem = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大 Po = 0 RL 上 最大效率 max：,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率

11、与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽略 Rb中交直流,注：Ucem = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + PL = VCC I

12、CQ 静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大 Po = 0 RL 上 最大效率 max：, VCC ICQ = ICQUCEQ I2CQRL = ICQ UCEQ ICQRL = ICQ VCC,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽略 Rb中交直流,注：Ucem = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUi

13、m sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大 Po = 0 RL 上 最大效率 max：,当输出为 最大不失真输出幅度 时 有: Ucem VCC /2 Icm VCC /2RL 且要求: Q在中点 即: UCEQ = VCC /2 ICQ = VCC /2RL 此时: 输出信号功率

14、 Po 为最大 则: 转换效率 达最大.,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽略 Rb中交直流,注：Ucem = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流

15、 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大 Po = 0 RL 上 最大效率 max：,例: 已知某机输出信号功率 Po 为 10W 最大 时, 则: a. PE = 10W/25% = 40W PE Po = 40W10W = 30W 发热! 发热 = 管耗 PT RL 上直流功耗,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ

16、 ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce, 电源平均功率： 忽略 Rb中交直流,注：Ucem = Icm RL,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V), 不变 , T 消耗平均功率 管耗 PT：, RL 上平均功率 ：,直流 输出信号 功耗 功率 Po, 效率 :, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大 Po = 0 RL 上 最大效率

17、 max：,例: 已知某机输出信号功率 Po 为 10W 最大 时, 则: a. PE = 10W/25% = 40W PE Po = 40W10W = 30W 发热! 发热 = 管耗 PT RL 上直流功耗,b. 当 Po = 0W 无声 时, 则: PE = 10W/25% = 40W PE Po = 40W0W = 40W 发热最大! 转换效率 min = 0%,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ

18、 uce,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V),2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V

19、), 输出信号功率 Po ：,因 RL 小，Au 不大。 追求功率放大。,2. 甲类功放: 甲类功放 单管 乙类功放 双管 甲乙类功率放大器 功率与 效率 ,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce,Uim,Ucem,0V,UCEQ,VCC,0V,uBE = 0.7VUim sin t,iC = ICQ Icm sin t,uCE = UCEQ Ucem sin t (V),d. 应用: 小型发射机; TV中 视频放大器 等. 特点: 线性好, 简单单管 , 但效率 低.,3. 乙类

20、功放: 3 种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,互补功率放大器 (a) 单电源供电电路 OTL (b) 双电源供电电路 OCL,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,OTL: Output Transformerless,OCL: Output Capacitorless,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,采用 互

21、补 对称式 共集 放大电路,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,采用互补对称式共集放大电路,令： uI = 0V 有: IB1 = IB2 = IBQ = 0 IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ = 0 “同,UBE 同” UBE1 = UBE2 = UBEQ = 0V 则：uO = 0V 且:T1 , T2均截止. 静态时无损耗! UCE1Q = +VCC UCE2Q = VCC,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： uI = Uim s

22、in t (V) 时 大信号, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1,uI,uO,0.7V 0.7V1,令： uI = Uim sin t (V) 时, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1,0.7V 0.7V1,uI,uO,T1,T2,Uim,Uom,VCC,VCC,VCC0.7V,VCC0.7V,最大输出幅度 U+Om， U-Om,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,

23、令： uI = Uim sin t (V) 时, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1,0.7V 0.7V1,uI,uO,T1,T2,交越失真,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： uI = Uim sin t (V) 时,0.7V 0.7V1,uI,uO,T1,T2,交越失真,甲乙类互补对称式共集电路 甲类工作状态，乙类工作状态 甲乙类工作状态 例341,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,

24、令： uI = Uim sin t (V) 时,uI,uO,T1,T2,交越失真,甲乙类互补对称式共集电路 甲类工作状态，乙类工作状态 甲乙类工作状态 例341,0.7V 0.7V1,uI,利用二极管提供静态偏置,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： uI = Uim sin t (V) 时,uI,uO,T1,T2,交越失真,甲乙类互补对称式共集电路 甲类工作状态，乙类工作状态 甲乙类工作状态 例341,利用恒压电路提供静态偏置,0.7V 0.7V1,uI,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析

25、 c. 动态分析,令： uI = Uim sin t (V) 时,uI,uO,T1,T2,0.7V 0.7V1,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uO,T1,T2,0.7V 0.7V1,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c.

26、 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),Uim,0V,Uom,0V,VCC0.7V,VCC0.7V,VCC,VCC,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC0.7V| VCC,令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: u

27、o = Uom sin t (V),Uim,0V,Uom,0V,VCC0.7V,VCC0.7V,VCC,VCC,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC0.7V| VCC, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 效率 :, 每管, 输出信号功率 Po ：,令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),Uim,0V,Uom,0V,VCC0.7V,VCC0.7V,VCC,VCC,最大不失真

28、输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC0.7V| VCC, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 效率 :, 每管, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + Po 静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上 最大效率 max：,当输出为 最大不失真输出幅度 时 有: Uom = |VCC0.7V| VCC 此时: 输出信号功率 Po 为最大 Pomax 电源平均功率 PE 也为最大 PEmax 转换效率 达最大 max.,令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P38

29、3 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),Uim,0V,Uom,0V,VCC0.7V,VCC0.7V,VCC,VCC,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC0.7V| VCC, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 效率 :, 每管, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + Po 静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上 最大效率 max：, 最大管耗PTM：,当输出为 时,每管,3. 乙类功放: 3 种形式 P383

30、 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,采用互补对称式共集放大电路,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,采用互补对称式共集放大电路,UBQ,UEQ,UO,uI = VCC/2 ui 令： ui = 0V ， 有: UI = UBQ =VCC/2 电容Co:开机充电, 建立直流电压UCo 暂态过程 UCo= UEQ = VCC/2 IB1 = IB2 = IBQ = 0, IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ

31、= 0, UBE1=UBE2=UBEQ= 0V “同,UBE 同” 则：UO = 0V RL 无直流 UCE1Q = +VCC/2 , UCE2Q = VCC/2 可见: T1 , T2均截止. 静态时无损耗! ,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,UBQ,UEQ,UO, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1,令： ui = Uim sin t (V) 时 大信号,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,3. 乙类功放: 3

32、 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,UBQ,UEQ,UO, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,Uim,Uom,VCC,0V,最大输出幅度 U+Om， U-Om,VCC 0.7V,0.7V,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,UBQ,UEQ,UO, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波

33、形合成 乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,交越失真,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,UBQ,UEQ,UO,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,交越失真,甲乙类互补对称式共集电路 甲类工作状态，乙类工作状态 甲乙类工作状态 例341,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,

34、a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,交越失真,甲乙类互补对称式共集电路 甲类工作状态，乙类工作状态 甲乙类工作状态 例341,利用二极管提供静态偏置,uI,UBQ,UEQ,UO,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： ui = Uim sin t (V) 时,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,功率与 效率 ,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构

35、: b. 静态分析 c. 动态分析,uI,uE,0.7V 0.7V1,+VCC/2,+VCC/2,T1,T2,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom

36、 sin t (V),Uim,+VCC/2,Uom,0V,+VCC/20.7V,VCC/20.7V,VCC,0V,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC/20.7V| VCC/2,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),Uim,+VCC/2,Uom,0V,+VCC/20.7V,VCC/20.7V,VCC,0V,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC/20.7V| VCC/2, 输出信

37、号功率 Po ：, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 每管, 效率 :,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),Uim,+VCC/2,Uom,0V,+VCC/20.7V,VCC/20.7V,VCC,0V,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC/20.7V| VCC/2, 输出信号功率 Po ：, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 每管,

38、效率 :,注： PE = PT + Po 静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上 最大效率 max：,当输出为 最大不失真输出幅度 时 有: Uom = |VCC/20.7V|VCC/2 此时: 输出信号功率 Po 为最大 Pomax 电源平均功率 PE 也为最大 PEmax 转换效率 达最大 max.,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),Uim,+VCC/2,Uom,0V,+VCC/20.7V

39、,VCC/20.7V,VCC,0V,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC/20.7V| VCC/2, 输出信号功率 Po ：, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 每管, 效率 :,注： PE = PT + Po 静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上 最大效率 max：,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OTL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,令： ui = Uim sin t (V) 时,则: uo = Uom sin t (V),Uim,+VCC/2,Uom,0V,最大不

40、失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC/20.7V| VCC/2,d. 应用: 交直流两用机等. 注: RL一端接 VCC 。,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合乙类推挽功放,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析, Tr1 :输入( 驱动)变压器 裂相. Tr2 :输出变压器 输出波形合成. T1 , T2 : 均为 NPN 或 均为PNP (“同类管”). CE 电路. CC也可,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分

41、析 c. 动态分析, Tr1 :输入( 驱动)变压器 裂相. Tr2 :输出变压器 输出波形合成. T1 , T2 : 均为 NPN 或 均为PNP (“同类管”). CE 电路. CC也可,令： ui = 0V 有: IB1 = IB2 = IBQ 0 , IC1 = IC2 = ICQ 0 IE1 = IE2 = IEQ 0 . “同,UBE 同”. UBE1 = UBE2 = UBEQ 0.7V UCE1Q = UCE2Q = +VCC . 则：UO = 0V RL 无直流 且:T1 , T2均微导通. 静态时几无损耗! ,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,

42、a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uo :可使输出电压的幅度 Uom超过电源电压。,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uo :可使输出电压的幅度 Uom超过电源电压。,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析, T1 , T2轮流(交替)工作 输出波形合成 乙类推挽电路 uo :可使输出电压的幅度 Uom超过电源电压。

43、,0V,0.7V,0.7V,0mA,0mA,0V,io,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,0V,0.7V,0.7V,0mA,0mA,0V,io,功率与 效率 ,令：ui = Uim sin t (V)时,则: uo = Uom sin t (V),3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,0V,0.7V,0.7V,0mA,0mA,0V,io,功率与 效率 ,令：ui = Uim sin t (V)时,则: uo = Uom sin t (V),计算式：

44、 与OCL类似。,令： ui = Uim sin t (V) 时,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 OCL,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,功率与 效率 ,则: uo = Uom sin t (V),Uim,0V,Uom,0V,VCC0.7V,VCC0.7V,VCC,VCC,最大不失真输出幅度,io,得：最大输出幅度 Uom = |VCC0.7V| VCC, 电源平均功率 VCC ：, T1、T2二管的总管耗为 管耗 PT：, 效率 :, 每管, 输出信号功率 Po ：,注： PE = PT + Po 静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上 最大效率 max：, 最大管耗PTM：,当输出为 时,每管,有关OCL计算式如下：,3. 乙类功放: 3 种形式 P383 变压器耦合乙类推挽功放,a. 结构: b. 静态分析 c. 动态分析,0V,0.7V,0.7V,0mA,0mA,0V,io,d. 应用: 早期收音机; 强电中功率变换器 等. e. 特点: 负载匹配；升降压；电气隔离等。 但重、大、频响差、不宜集成等.,互补功率放大器