第8章新 功率放大电路

1、模 拟 电 子 技 术 功率放大电路功率放大电路 第第8 8章章 8.1 功率放大电路的特殊问题和分类功率放大电路的特殊问题和分类 8. 2 乙类双电源互补对称功率放大电路乙类双电源互补对称功率放大电路 8. 3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路 模 拟 电 子 技 术 1、功率放大电路的特点、功率放大电路的特点 功放是一种以输出较大功率为目的的放大电路，功放是一种以输出较大功率为目的的放大电路， 因此，要求同时输出较大的电压和电流。所以，管因此，要求同时输出较大的电压和电流。所以，管 子工作在接近极限状态。子工作在接近极限状态。 一般直接驱动负载，带载能力强。一般直接驱动

2、负载，带载能力强。 2、解决的问题、解决的问题 提高效率、减小失真、保护管子提高效率、减小失真、保护管子 引言引言 模 拟 电 子 技 术 功放提高效率的主要途径功放提高效率的主要途径: 降低静态功耗，即减小静态电流降低静态功耗，即减小静态电流 模 拟 电 子 技 术 一、一、 功率放大电路的特殊问题功率放大电路的特殊问题 8.1 功率放大电路的特殊问题和分类功率放大电路的特殊问题和分类 1、要有足够的输出功率、要有足够的输出功率 +VCC RL C1 + RB uce = uo 设设“Q”设置在设置在 交流负载线中点交流负载线中点 VCC IC uCE iC O t iC O Q Icm U

3、cem 模 拟 电 子 技 术 wtdwtwtIP cmcm sinsinU T 1 T 0 maxo CCCCCCcemcm 2 1 VI 4 1 V 2 1 I 2 1 UI 模 拟 电 子 技 术 2、效率高、效率高 3、管耗要小、管耗要小 4、散热要好、散热要好 5、非线形失真小、非线形失真小 6、分析方法只能用图解法、分析方法只能用图解法 C C oV /PP CCCcm IVdwtwt T 0 CCCE sinIIV T 1 P 模 拟 电 子 技 术 二二 功率放大电路的分类功率放大电路的分类 1按放大信号频率分类 分为低频功率放大电路和高频功率放大电路 2按晶体管导通时间分类按

4、晶体管导通时间分类 模 拟 电 子 技 术 甲类甲类( ( 2 ) ) t iC O Icm 2 ICQ t iC O Icm 2 ICQ 乙类乙类( ( ) ) t iC O Icm ICQ 2 甲乙类甲乙类( ( 0 V1 导通导通 V2 截止截止 iC1 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL ui 0.2 Pom U(BR)CEO 2VCC ICM VCC / RL RL V1 V2 +VCC + ui + uo VEE 4、选管的原则、选管的原则 模 拟 电 子 技 术 例题例题 已知：已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略忽略 UCEs 求求

5、Pom 以及此时的以及此时的 PE、PC1， 并选管。并选管。 )W(36 82 24 2 2 L CC 2 om R V P 解解 PE= 2V2CC / RL = 2 242 / ( 8) = 45.9 (W) RL V1 V2 +VCC + ui + uo VEE 模 拟 电 子 技 术 )( 2 1 oEC1 PPP= 0.5 (45.9 36) = 4.9 (W) )W( 2 . 7362 . 0 m1C P U(BR)CEO 48 V ICM 24 / 8 = 3 (A) 可选：可选： U(BR)CEO = 60 100 V ICM = 5 A PCM = 10 15 W 模 拟

6、电 子 技 术 例题例题 工作在乙类的工作在乙类的OCL电路如图所示，电路如图所示， 已知已知VCC=12V,RL=8，UiUi为正弦电压。为正弦电压。 求：求： 1.1.在在Uces=0Uces=0的情况下，电路的最大的情况下，电路的最大 输出功率输出功率PomPom及此时的效率及此时的效率和管耗和管耗PcPc 2.2.根据主要极限值选择管子根据主要极限值选择管子 3.3.求管耗最大时的输出功率求管耗最大时的输出功率Po.Po. 4.4.当当=0.5时，其时，其Po为？为？ 模 拟 电 子 技 术 解：解：1.因为因为Uces=0,Uom=Vcc, 所以所以 %5 .78 )27. 1 (4

7、3.11 43. 227. 02 9 2 1 2 OmCOmE OmCC L CC Om PWPPP WPPP W R V P PCM （单管）（单管） 0.2 Pom=1.8W U(BR)CEO 2VCC=24V ICM VCC / RL=12/8=1.5A 2.选管选管 模 拟 电 子 技 术 3.因为管耗最大时因为管耗最大时Uom=0.637Vcc,故故 管耗最大时的输出功率为：管耗最大时的输出功率为： W R V R U P L CC L Om O 65. 3 2 637. 0 2 2 2 4.因为当因为当?5 . 0 4 0 CC m V U 时时 W R U P V V U L O

8、m CC m 61. 3 2 6 . 7 45 . 0 2 0 0 模 拟 电 子 技 术 OTL乙类互补对称功率放大电路的特点乙类互补对称功率放大电路的特点 其分析计算与OCL电路相类似 ，只需将前面推 导出的计算公式中的VCC换成VCC/2即可。 模 拟 电 子 技 术 三、存在的主要问题三、存在的主要问题 问题：问题： 当输入电压小于死区电压时，当输入电压小于死区电压时， 三极管截止，引起三极管截止，引起 交越失真交越失真。 交越失真交越失真 输入信号幅度越小失真越明显。输入信号幅度越小失真越明显。 模 拟 电 子 技 术 一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路一、甲乙类双电源互补对称功率

9、放大电路 R2、D1、D2 给给 T1、T2 提提 供静态电压供静态电压 t iC 0 ICQ1 ICQ2 克服交越失真思路：克服交越失真思路： 电路：电路： 8. 3 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路 模 拟 电 子 技 术 1.静态偏置：静态偏置： 可克服交越失真可克服交越失真 设设T3已有合适已有合适 的静态工作点的静态工作点 2.动态工作：动态工作： 二极管等效为恒压二极管等效为恒压 降模型交流相当于降模型交流相当于 短路短路 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 注意：注意： VEB2 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技

10、术 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 模 拟 电 子 技 术 1. 功率管的工作类型功率管的工作类型 类别类别特点特点Q 点点波波 形形 甲类甲类 无失真无失真 Q 较高较高 ICQ 较大较大 Q 较高较高 甲乙类甲乙类 有失真有失真 效率高效率高 ICQ 小小 Q 较低较低 乙类乙类 失真大失真大 效率最高效率最高 ICQ = 0 Q 最低最低 t iC O ICQ iC O ICQ t t iC O ICQ 2. OCL 和和 OTL 功放电路的特性功放电路的特性 模 拟 电 子 技 术 OCLOTL 优优 点点 缺缺 点点 主主 要要 公公 式式 结构简单，效率高，结构简单，效率高， 频率响应好，易集成频率响应好，易集成 结构简单，效率高，频率结构简单，效率高，频率 响应好，易集成，单电源响应好，易集成，单电源 双电源，双电源， 电源利用率不高电源利用率不高 输出需大电容，输出需大电容， 电源利用率不高电源利