《功率放大器改》PPT课件.ppt
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1、主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础电子信息类专业适用电子信息类专业适用每 天 进 步 一 点 点 主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院功率放大器第七章:第七章:华南农业大学理学院主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院3第七章:功率放大器第七章:功率放大器重点重点1.功率放大器的特点功率放大器的特点2.乙类推挽功放的工作原理乙类推挽功放的工作原理3.甲乙类推挽功率放大器甲乙类推挽功率放大器难点难点1.交越失真的产生及其消除交越失真的产生及其消除2.甲乙类功率放大器及其改进甲乙类功率放大器及其改进要求要求1.了解功率放大器的
2、特点与分类了解功率放大器的特点与分类2.掌握功率放大器的工作原理与指标分析掌握功率放大器的工作原理与指标分析3.学会选用功率放大管的方法学会选用功率放大管的方法主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院7.1 7.1 功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述7.2 7.2 甲类功率放大器甲类功率放大器甲类功率放大器甲类功率放大器7.3 7.3 乙类变压器耦合功放乙类变压器耦合功放乙类变压器耦合功放乙类变压器耦合功放7.4 7.4 乙类阻容耦合功放乙类阻容耦合功放乙类阻容耦合功放乙类阻容耦合功放7.5 7.5 乙类直接耦合功放乙类直接耦合功放乙类直接耦合功放乙类直接耦合功
3、放第七章:功率放大器第七章:功率放大器7.67.6功放实例分析功放实例分析功放实例分析功放实例分析7.77.7集成功放简介集成功放简介集成功放简介集成功放简介7.8 7.8 功放精品欣赏功放精品欣赏功放精品欣赏功放精品欣赏主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院简单简单甲类单管功率放大器甲类单管功率放大器变压器耦合变压器耦合甲类单管功率放大器甲类单管功率放大器OTL=Output transformerless 无输出变压器推挽功放无输出变压器推挽功放甲甲类类乙乙类类功率功率放大器放大器甲乙甲乙类类无输出电容推挽功放无输出电容推挽功放OCL=Output capacitorless乙
4、类推挽功率放大器乙类推挽功率放大器变压器耦合变压器耦合BTL=Bridge-Tied-load 桥接式负载推挽功放桥接式负载推挽功放BTL=Balanced transformerless 对对接接本章核心内容本章核心内容主讲/设计/制作:谭诚臣 7.1 7.1 7.1 7.1 功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述华南农业大学电子工程学院1 1功率放大电路的特点功率放大电路的特点 (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)功放管功放管尽限运用尽限运用,要加强要加强散热散热和和保护保护 (5)分析方法
5、:分析方法:图解法分析图解法分析 功率放大器和电压放大器没有本质的区别,功率放大器和电压放大器没有本质的区别,只是依负载情况强调了某一方面而已。只是依负载情况强调了某一方面而已。主讲/设计/制作:谭诚臣 7.1 7.1 7.1 7.1 功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述华南农业大学电子工程学院2.2.功率放大器的分类:功率放大器的分类:按照电路的耦合方式分:按照电路的耦合方式分:变压器耦合:变压器耦合:阻容耦合(阻容耦合(OTL):):直接耦合直接耦合(OCL、BTL):按功放管的工作方式分:按功放管的工作方式分:甲类:甲类:乙类:乙类:甲乙类甲乙类:丙类:丙类:丁类:丁
6、类:戊类:戊类:3.3.功率放大器的指标:功率放大器的指标:最大不失真输出功率:最大不失真输出功率:Pom=UomIom 直流电源提供的功率:直流电源提供的功率:PE=EC I晶体管管耗:晶体管管耗:PT=PE-PO=Uce Ic效率:效率:=PO /PE100%功放管的选取条件:功放管的选取条件:极限参数极限参数:PCM、ICM、BUCEO主讲/设计/制作:谭诚臣 7.1 7.1 7.1 7.1 功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述华南农业大学电子工程学院(1)甲类放大甲类放大 4.4.晶体管的工作状态:晶体管的工作状态:b.能量转换效率低能量转换效率低特点:特点:c.放
7、大管的导通角放大管的导通角=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大大 a.静态功耗静态功耗uCEiCOQA主讲/设计/制作:谭诚臣 7.1 7.1 7.1 7.1 功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述华南农业大学电子工程学院(2)乙类放大乙类放大b.能量转换效率高能量转换效率高c.输出失真大输出失真大特点:特点:d.放大管的导通角放大管的导通角=tiC22 =O3 集电极电集电极电流波形流波形 a.静态功耗静态功耗静态工作静态工作点位置点位置uCEiCOQA主讲/设计/制作:谭诚臣 7.1 7.1 7.1 7.1 功率放大器概
8、述功率放大器概述功率放大器概述功率放大器概述华南农业大学电子工程学院(3)甲乙类放大甲乙类放大a.静态功耗较小静态功耗较小b.能量转换效率较高能量转换效率较高c.输出失真较大输出失真较大特点:特点:d.放大管的导通角放大管的导通角 2tiC32O3ICQ 0,则:,则:T1导通导通T2截止截止电流电流io方向方向+RLT1ui+_+VCC_iC1iC2T2VCCuo_A动态分析:动态分析:设设ui=Uimsin t输入信号输入信号ui输出信号输出信号uo主讲/设计/制作:谭诚臣 7.5 7.5 7.5 7.5 乙类(乙类(乙类(乙类(B B B B类)推挽功率放大器(类)推挽功率放大器(类)推
9、挽功率放大器(类)推挽功率放大器(直流耦合直流耦合直流耦合直流耦合)华南农业大学电子工程学院(2)负半周时:)负半周时:ui 0.2 PomU(BR)CEO 2VCCICM VCC/RLRLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_主讲/设计/制作:谭诚臣 7.5 7.5 7.5 7.5 乙类(乙类(乙类(乙类(B B B B类)推挽功率放大器(类)推挽功率放大器(类)推挽功率放大器(类)推挽功率放大器(直流耦合直流耦合直流耦合直流耦合)华南农业大学电子工程学院输入电压的正半周:输入电压的正半周:VCC T1 RL T4地地输入电压的负半周:输入电压的负半周:VCC T2 RL
10、T3地地 BTL功放功放是两个是两个OCL功放的对接,输出功率大,供功放的对接,输出功率大,供电灵活,但需要差分输入。工作过程如下:电灵活,但需要差分输入。工作过程如下:主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院例例 1:已知:已知:VCC=VEE=24 V,RL=8 ,忽略忽略 UCE(sat)求求 Pom 以及此时的以及此时的 PE、PT,并选管。,并选管。解:解:PE=2V2CC/RL=2 242/(8)=45.9(W)RLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VEEuo+_)W(36822422LCC2om=RVP=0.5(45.9 36)=4.9(W)(21oET1PPP
11、=主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院U(BR)CEO 48 VICM 24/8=3(A)选管条件:选管条件:U(BR)CEO=60 100 VICM=5 APCM=10 15 W)W(2.7362.0m1T=PRLT1ui+_+VCC_iC1iC2ioT2VCCuo+_主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程学院BTL电路OCL电路阻容耦合OTL电路直接耦合变压器耦 合甲类功放甲类功放乙类功放乙类
12、功放甲乙类功放甲乙类功放主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程学院变压器变压器耦合功放耦合功放单管甲类单管甲类变压器耦合变压器耦合双管乙类双管乙类变压器耦合变压器耦合主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程学院直接耦合直接耦合功率放大器功率放大器OCL功率放大器功率放大器BTL功率放大器功率放大器主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程
13、学院互补推挽互补推挽功率放大器功率放大器OTL功率放大器功率放大器OCL功率放大器功率放大器主讲/设计/制作:谭诚臣 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器总结:总结:总结:总结:华南农业大学电子工程学院单电源单电源互补推挽互补推挽功放电路功放电路OTL功率放大器功率放大器BTL功率放大器功率放大器主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院本章小结本章小结甲类功放甲类功放乙类推挽功放乙类推挽功放甲乙类甲乙类电路名称电路名称单管单管射随式射随式变压器变压器耦合耦合变压器变压器耦合式耦合式RC耦合耦合(OTL)DC耦合耦合(OCL)菱形对接菱形对接(BTL)全全面面技技改改措措施施原理电
14、路原理电路结构特点结构特点静态分析静态分析动动态态分分析析VomMPomPEPTmm25%50%78.5%78.5%78.5%78.5%78.5%选选管管条条件件PCM对应同左对应同左ICMBUCEO主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6 7.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院NPNPNP泄放泄放电阻电阻电流负反电流负反馈,改善馈,改善高频性能高频性能电压负反馈稳电压负反馈稳定中点电压定中点电压泄放泄放电阻电阻消除消除交越交越失真失真主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6 7
15、.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院音调音调控制控制前置前置放大放大自自举举主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6 7.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6 7.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6
16、 7.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 7.7 7.7 7.7 7.7 集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介华南农业大学电子工程学院 集成功率放大器由集成功放电路和一些外部集成功率放大器由集成功放电路和一些外部 阻容元件构阻容元件构成。集成功率放大器和分立元件功率放大器相比具有体积小、成。集成功率放大器和分立元件功率放大器相比具有体积小、重量轻、调试简单、效率高、失真小、使用方便等优点重量轻、调试简单、效率高、失真小、使用方便等优点,
17、已经已经成为在音频领域中应用十分广泛的功率放大器。功率放大电成为在音频领域中应用十分广泛的功率放大器。功率放大电路的电路形式很多,有单电源供电的路的电路形式很多,有单电源供电的OTLOTL功放电路、双电源功放电路、双电源供电的供电的OCLOCL互补对称功放电路、互补对称功放电路、BTLBTL桥式推挽功放电路等。桥式推挽功放电路等。集成功率放大器种类繁多,下面仅介绍几款常用的。集成功率放大器种类繁多,下面仅介绍几款常用的。TDA2822 M是双声道音频功率放大电路,其电源电压范围是双声道音频功率放大电路,其电源电压范围宽(宽(1.815V),电源电压可低至),电源电压可低至1.8V 仍能工作,因
18、此,该电仍能工作,因此,该电路适合在低电源电压下工作;适用于单声道桥式(路适合在低电源电压下工作;适用于单声道桥式(BTL)或立)或立体声线路两种工作状态;闭环电压增益体声线路两种工作状态;闭环电压增益39dB;在独立的双通道;在独立的双通道模式下当模式下当VCC=6V RL=8,谐波失真,谐波失真THD=10%时输出功率可时输出功率可以达到以达到380mw。TDA2822M采用采用8脚双列直插封装结构,管脚脚双列直插封装结构,管脚排列如下图所示:排列如下图所示:主讲/设计/制作:谭诚臣 7.6 7.6 7.6 7.6 功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器实例分析实例分析实例分析实例分析(
19、ABABABAB类)类)类)类)华南农业大学电子工程学院常用功放简介常用功放简介1TDA2822集成功率放大电路集成功率放大电路典型应用电路典型应用电路主讲/设计/制作:谭诚臣 7.7 7.7 7.7 7.7 集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介华南农业大学电子工程学院2.LM386 集成功率放大器集成功率放大器1)典型应用参数:典型应用参数:直流电源:直流电源:4 12 V额定功率:额定功率:660 mW带带 宽:宽:300 kHz输入阻抗:输入阻抗:50 k 增益增益IN-IN+GND增益增益旁路旁路VCCOUT12348765 LM386主讲/设计/制
20、作:谭诚臣 7.7 7.7 7.7 7.7 集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介华南农业大学电子工程学院 LM3861234785RPC1C2C3C4C5C610 F36 k 10 F100 F220 F0.1 F8 10 .047 F+VCC62)典型应用电路典型应用电路输出电容输出电容(OTL)调节电压调节电压放大倍数放大倍数主讲/设计/制作:谭诚臣 7.7 7.7 7.7 7.7 集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介华南农业大学电子工程学院3.STK465集成功放集成功放傻瓜功放傻瓜功放主讲/设计/制作:谭诚臣 7.
21、7 7.7 7.7 7.7 集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介集成功率放大器简介华南农业大学电子工程学院主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院展示内容:展示内容:v功率放大器常用晶体管功率放大器常用晶体管v功率放大器傻瓜功率放大器傻瓜ICv功率放大器功率放大器发烧器材展示发烧器材展示v功率放大器外观欣赏功率放大器外观欣赏v功率放大器内部结构欣赏功率放大器内部结构欣赏v音乐欣赏发烧屋一例音乐欣赏发烧屋一例v名厂简介名厂简介有关功放的实物展示有关功放的实物展示主讲/设计/制作:谭诚臣 华南农业大学电子工程学院大功率晶体管大功率晶体管傻瓜功放块傻瓜功放块主讲/设计/制
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