第7章--低频功率放大器要点优秀PPT.ppt

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1、模拟电子技术模拟电子技术第7章 低频功率放大器通过本章学习，你可以驾驭以下内容：通过本章学习，你可以驾驭以下内容：1低频功率放大电路的主要形式；低频功率放大电路的主要形式；2好用的好用的OTL、OCL和和BTL功率放大电路；功率放大电路；3集成功率放大器的应用。集成功率放大器的应用。主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.1 概述v推动一个实际负载须要的功率较大。能输出推动一个实际负载须要的功率较大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器。较大功率的放大器称为功率放大器。图7.1 功率放大器的应用主编

2、：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术v711 功率放大电路的要求功率放大器的性能功率放大器的性能（1）最大输出功率）最大输出功率功率放大器供应应负载信号功率的大小为功放的输出功率。功率放大器供应应负载信号功率的大小为功放的输出功率。最大输出功率最大输出功率Po=IoUo。（2）效率）效率功率放大器的最大输出功率与电源所供应的功率之比称为效率。功率放大器的最大输出功率与电源所供应的功率之比称为效率。（3）非线形失真）非线形失真互调失真等等来描述（这些指标的具体含义请参照有交高保互调失真等等来描述（这些指标

3、的具体含义请参照有交高保真音响的资料）。真音响的资料）。（4）平安）平安功率放大器的输出管工作在高电压、大电流，工作温度高，功率放大器的输出管工作在高电压、大电流，工作温度高，因此，在电路设计中必需充分考虑功率放大管的平安。因此，在电路设计中必需充分考虑功率放大管的平安。主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术 712 功率放大器工作状态的分类v甲类状态，导通角=360，甲类放大器常用于电压放大。v乙类状态，导通角=180，功率放大器。v甲乙类状态，180360，功率放大器。v丙类状态，0时，V1管导通

4、，电流如图中实线所示，VCC通过V1和RL对C进行充电，uoui；当ui 0时，V1管导通，V2管截止，正电源供电，电流如图中实线所示uoui ；当ui 0时，V1和V4管导通放大，V2和V3管截止，负载上uo获得正半周电压；当ui 0时，V2和V3管导通放大，V1和V4管截止，负载上uo获得负半周电压。主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术715 D类功率放大器1.D类功率放大器，将音频信号转换成脉宽变更的脉冲波的形式输出，再由脉冲放大器放大输出，然后通过低通滤波电路还原成音频信号。效率可以做得很高

5、。2.D类功率放大器由调制器、开关输出电路、低通滤波器组成。图 7.8 D类功率放大器的典型结构主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术715 D类功率放大器图图 7.9 调制器工作原理调制器工作原理图 7.10 桥式开关输出和低通滤波器主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术u单管功率放大器只能应用于小功率输出的场合；u变压器耦合乙类推挽电路、OTL、OCL和BTL电路中晶体管均工作在乙类状态；uD类功率放大器

6、输出管工作于开关状态 小 结主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.2 互补对称功率放大电路7.2.1 OCL电路的组成及工作原理(a)基本互补对称电路（b）三极管的输入特性（c）交越失真现象图7.9 OCL中的交越失真缺点：会产生交越失真 主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.2.1 OCL7.2.1 OCL电路的组成及工作原理电路的组成及工作原理图7.10 好用的OCL功率放大器静态时，由于增加了R

7、2、D1、D2的存在，两只管子均处于临界导通或微导通态。调整R2可变更这两个管子的静态工作点。工作时，两个管的导通时间都比输入信号的半个周期长，从而解决交越失真的问题，这种电路称为工作在甲乙类状态 主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.2.2 7.2.2 OCLOCL电电 路路 的的 输输 出出 功功 率率 与与 效效 率率最大输出功率则供电电流平均功率转换效率主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.2

8、.3 7.2.3 功率放大管的选择功率放大管的选择1最大管压降V1管子要承受的最大管压降|UCEmax|=2VCC。3最大功耗损耗即功放管集电极最大功耗PCM为志向OCL最大输出功率的五分之一。2集电极最大电流主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.2.4 7.2.4 功率放大器的平安运行功率放大器的平安运行 方法：功放管的C-E间加过压爱护，装限流电阻，考虑散热。图7.11 三极管管芯的散热（a）管芯散热模型（b）热阻等效电路 图 7.12 两种散热器主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编

9、：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术例71 图7.9所示电路的负载为8，晶体管饱和管压降|UCES|=2V，试问：（1）若负载所需最大功率为16W，则电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？解：（1）依据（2）最大不失真输出电压的峰值UOM=VCC.|UCES|=20.2=18VUCEmax=CC-UCES=(220-2)V=38VPom=晶体管电极最大功耗晶体管集电极最大电流最大管压降主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业

10、出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.3 集成功率放大电路7.3.1 集成功率放大器电路分析1、LM386图7.14 LM386的外形和引脚排列图图7.15 LM386典型应用主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术2、TDA2030图7.17 TDA2030构成的BTL电路IC1构成同相放大器，IC2构成反相放大器；ui由IN端经C1隔直耦合后输入到IC1，经放大后从脚输出，IC2的输入信号由IC1的输出通过R7经C5耦合输入，IC2构成放大倍数为1的反相放大器。主编：徐丽香主编：徐丽香 副

11、主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术2、TDA2030图7.18 TDA2030构成的OCL电路 当电源电压为14V、负载为8时，单个TDA2030构成典型的OCL电路输出功率为11W。主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术7.3.2 集成功率放大电路的主要性能指标表7.1 TDA2030A 极限参数参数电源电压Vcc输出峰值电流max允许功耗PD极限值22V3.5A20W7.2 TDA2030主要参数（温度为25C）参数名称符号测试

12、条件最小值典型值最大值单位静态电流ICQVcc=10V，RL=458080mA电源电压VCC1022V电压增益GVO开环80dBGVC闭环25.5210210.5dB输出功率POf=40Hz.15kHz1518W谐波失真THDPO=0.14W0.08%主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术小 结1.功率放大器用于推动一个须要较大功率的负载。衡量功率放大器的性能主要从最大输出功率、效率、非线形失真、平安、频率响应、信噪比等方面来衡量。2.单管甲类功率放大器只能应用于小功率输出的场合；变压器耦合乙类推挽电

13、路、OTL、OCL和BTL电路中晶体管均工作在乙类状态，它们各有优缺点。OTL接受单电源供电，但有输出电容；OCL接受双电源供电，无输出电容；BTL可以接受单电源也可以接受双电源供电，同样的供电电压下，可以有更大的输出幅值。而D类功率放大器输出管工作于开关状态，是效率最高的功率放大器。3.集成功率放大器选用时主要考虑输出功率、供电电压等指标就可选择合适的集成功率放大器。主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术试验八 集成功率放大器的安装与测试 一、试验目的1、驾驭集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集

14、成功率放大器的运用方法。2、驾驭功率放大电路的调整和指标测试。3、相识OTL功率放大电路的工作特点。三、试验原理试验电路参照图7.15，工作原理参照相关分析。二、试验仪器双踪示波器、函数发生器、晶体管毫伏表、数字万用表、直流稳压电源、LM386功率放大器主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术1、按图7.15安装试验电路，负载RL=8。检查无误后，才可以接入直流稳压电源EC=+6V，进行测试。3测量最大不失真功率Pom在放大器的输入端接入频率为400Hz的正弦信号，ui置最小；在放大器的输出端接上示波器

15、和晶体管毫伏表，渐渐加大ui，使示波器显示出最大不失真波形，用示波器测出输出电压幅值Uom，然后计算最大不失真功率：2、用万用表测量LM386各引脚对地的直流电压。检查输出端电压是否符合正常要求，将测量结果填入表1中。四、试验内容主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术4测量功率放大器的效率用万用表的直流电流档测量直流稳压电源的输出电流I。稳压电源的输出功率：PE=I VS功率放大器的效率：5测量电压增益在输入端输入频率为1000Hz、Ui=5mV的正弦信号。在不失真的状况下，用毫伏表测量输出电压uo。

16、电压增益Au=uo/ui。6、测量功率增益四、试验内容主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术1、画出试验电路图，标明元件值，说明各元件的作用。2、记录测试数据并说明是否正常。3、说明电压增益、功率增益有什么不同。五、试验报告要求主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社模拟电子技术模拟电子技术设计一套便携式扩音系统，要求接受电池供电、重量轻、尽可能高效率、输出功率尽可能大。六、想想做做主编：徐丽香主编：徐丽香 副主编：黎旺星副主编：黎旺星 张张 正正 兰小海兰小海电子工业出版社电子工业出版社