第九章功率放大电路精选文档.ppt
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1、第九章 功率放大电路本讲稿第一页,共二十八页本章重点和考点:本章重点和考点:1.重点掌握功放的分类、最大输出电压、最大输出功重点掌握功放的分类、最大输出电压、最大输出功率和效率的计算。率和效率的计算。2.掌握集成功放的使用。掌握集成功放的使用。本章教学时数:本章教学时数:4学时学时本讲稿第二页,共二十八页本章讨论的问题:本章讨论的问题:1.功率放大是放大功率吗?电压放大电路和功率放大电功率放大是放大功率吗?电压放大电路和功率放大电路有什么区别?路有什么区别?Q点如何设定?点如何设定?2.什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态?什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态?3.互补式功放电路的输出
2、功率是否为单管功放电路的二倍?互补式功放电路的输出功率是否为单管功放电路的二倍?4.甲类、乙类、甲乙类功放电路的最大输出电压、最大甲类、乙类、甲乙类功放电路的最大输出电压、最大输出功率和效率如何计算。(输出功率和效率如何计算。(OTL、OCL)学习方法:学习方法:图解法图解法本讲稿第三页,共二十八页9.1功率放大电路的主要特点功率放大电路的主要特点对功放的主要要求:对功放的主要要求:1.根据负载要求,提供所需要的输出功率。根据负载要求,提供所需要的输出功率。最大输出功率2.具有较高的效率具有较高的效率输出功率输出功率直流电源提直流电源提供功率供功率3.尽量减小非线性失真。尽量减小非线性失真。分
3、析方法分析方法:由于三极管工作在大信号状态,一般:由于三极管工作在大信号状态,一般 不采用不采用微变等效电路法,常采用微变等效电路法,常采用图解法图解法。本讲稿第四页,共二十八页射极跟随器对正、负向输入信号跟随能力不同。射极跟随器对正、负向输入信号跟随能力不同。uiu0+VCC-VEEReRLVT(1)当输入电压为正时当输入电压为正时最大正输出电压为最大正输出电压为(2)当输入电压为负时当输入电压为负时最大负向输出电压为最大负向输出电压为UOM=(VCC-UCES)问题:问题:射极跟随器的效率等于多大?射极跟随器的效率等于多大?问题:问题:射极跟随器能射极跟随器能否作为功率放否作为功率放大电路
4、?大电路?本讲稿第五页,共二十八页传统的功放为变压器耦合式电路传统的功放为变压器耦合式电路电源提供的功率为电源提供的功率为PVICQ VCC,全部消耗在管子上。,全部消耗在管子上。则可作出交流负载线则可作出交流负载线RL等效到原边的电阻为等效到原边的电阻为功放的电路形式功放的电路形式:互补对称式电路:互补对称式电路本讲稿第六页,共二十八页在理想变压器的情况下,最大输出功率为在理想变压器的情况下,最大输出功率为即三角形即三角形QAB的面积的面积在输入信号为正弦波时,若集电极电流也为正弦波在输入信号为正弦波时,若集电极电流也为正弦波直流电源提供的功率不变直流电源提供的功率不变电路的最大效率为电路的
5、最大效率为:Pom/PV=50 本讲稿第七页,共二十八页实用的变压器功率放大电路实用的变压器功率放大电路希望输入信号为零时,电源不提供功率,输入信号愈希望输入信号为零时,电源不提供功率,输入信号愈大,负载获得的功率也愈大,电源提供的功率也随之大,负载获得的功率也愈大,电源提供的功率也随之增大,从而提高效率。增大,从而提高效率。变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路图图9.12变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路同类型管子在电路中交替导同类型管子在电路中交替导通的方式称为通的方式称为“推挽推挽”工作工作方式。方式。无输入信号,二管截止无输入信号,二管
6、截止有输入信号,二管交替有输入信号,二管交替导通导通本讲稿第八页,共二十八页功率放大电路的分类功率放大电路的分类在放大电路中,若输入信号为正弦波时,根据晶体管在信号整个在放大电路中,若输入信号为正弦波时,根据晶体管在信号整个周期内导通情况分类周期内导通情况分类甲类甲类(=2 )tiCO Icm 2 ICQ tiCO Icm 2 ICQ乙类乙类(=)tiCO Icm ICQ2 甲乙类甲乙类(2 )丙类丙类:导通角导通角 小于小于 。丁类丁类:功放管工作在开关状态,管子:功放管工作在开关状态,管子仅在饱和导通时消耗功率。仅在饱和导通时消耗功率。集电极电流集电极电流iC将将严重失真。严重失真。本讲稿
7、第九页,共二十八页9.2互补对称式功率放大电路互补对称式功率放大电路9.2.1OTL 互补对称电路互补对称电路(Output TransfomerLesss)一、一、OTL 乙类互补对称电路乙类互补对称电路在在输输入入信信号号的的正正半半周周,VT1 导通,导通,iC1 流过负载;流过负载;负负半半周周,VT2导导通通,iC2 流流过负载。过负载。在在信信号号的的整整个个周周期期都都有有电电流流流流过过负负载载,负负载载上上 iL 和和 uO 基基本本上是正弦波。上是正弦波。存在的问题:存在的问题:交越失真交越失真交越失交越失真真图图 9.2.11.电路的组成电路的组成2.工作原理工作原理大电
8、大电容容问题:问题:Q点如何调节?点如何调节?本讲稿第十页,共二十八页3.OTL 乙类互补电路图解分析求乙类互补电路图解分析求UOM、POM和和Icm1=Icm2 Icm,Ucem1=Ucem2=Ucem,图图 9.2.3本讲稿第十一页,共二十八页4.三极管的最大功耗三极管的最大功耗PTMT截止、饱和时,三极管功耗很小。截止、饱和时,三极管功耗很小。T处于放大时,会出现最大功耗处于放大时,会出现最大功耗PTM。二个三极管二个三极管 的总功耗的总功耗0.4P0M,每个三极管的最大,每个三极管的最大功耗为功耗为PTM=0.2P0M5.OTL乙类互补对称电路的特点乙类互补对称电路的特点主要优点:效率
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