第二节-互补对称式功率放大电路

1、2021/3/10讲解：XX1 2021/3/10讲解：XX2 补充知识： 功率放大电路的工作方式 根据晶体管静态工作点的位置不同，放大电路可分为三种工作方式。 甲类工作方式： Q点设置在负载线的中点，在输入信号的正负半周，晶 体管都在工作，管子的导通角为360，输出波形失真小， 但静态管子功耗大，效率低。 乙类工作方式： Q点在负载线的最低点，由于静态时电流为零，无功耗， 效率最高。但此时放大电路只在输入信号的正半周工作， 负半周时晶体管截止，管子的导通角为180，输出波形 出现严重的失真。 甲乙类工作方式： Q点略高于乙类时，静态电流很小，静态消耗约为零， 效率也很高。晶体的导通时间大于半

2、个周期，管子的导 通角大于180，此时输出波形仍失真严重。 2021/3/10讲解：XX3 晶体管的三种工作状态晶体管的三种工作状态：iCiC iC iC iC uCE uCE uCE t t t 甲类甲类乙类乙类甲乙类甲乙类 iC Q Q Q 上页返回 晶体管在输入信号晶体管在输入信号 的整个周期都导通的整个周期都导通 静态静态IC较大，波形较大，波形 好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。 晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号 的半个周期内导通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重，波形严重 失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。 晶体管导通的时间大于晶体管导通的时间大于 半个周

3、期，静态半个周期，静态IC 0， 一般功放常采用。一般功放常采用。 2021/3/10讲解：XX4 甲类方式 如射极输出器射极输出器 Rb uo USC ui ib RE 射极输出器的输射极输出器的输 出电阻低，带负载能出电阻低，带负载能 力强，但做功放不适力强，但做功放不适 合。因为它的效率太合。因为它的效率太 低低 2021/3/10讲解：XX5 变压器耦合推挽功率放大电路变压器耦合推挽功率放大电路 输入变压器：将输入信号分成两个大输入变压器：将输入信号分成两个大 小相等相位相反的信号，分别送两个小相等相位相反的信号，分别送两个 放大器的基极，使放大器的基极，使T1、T2轮流导通。轮流导通

4、。 输出变压器：将两个集输出变压器：将两个集 电极输出信号合为一个电极输出信号合为一个 信号，耦合到副边输出信号，耦合到副边输出 给负载。给负载。 放大器：由两个共射极放大器组成，两个三极管的射极接在一起，放大器：由两个共射极放大器组成，两个三极管的射极接在一起， + + + USC T1 T2 RL i iL ui Re Rb2 Rb1 2021/3/10讲解：XX6 直流通道直流通道 USC T1 T2 RL i iL ui Re Rb2 Rb1 USC T1 T2 Re Rb2 Rb1 变压器线圈对于变压器线圈对于 直流相当于短路直流相当于短路 对于任何一个三极管都是对于任何一个三极管都

5、是 静态工作点稳定的共射极静态工作点稳定的共射极 放大器放大器 USC T1 Re Rb2 Rb1 两个三极管的静两个三极管的静 态工作点都设在态工作点都设在 刚刚超过死区刚刚超过死区, IB很小很小,IC也很小也很小, 降低直流功耗。降低直流功耗。 Q 2021/3/10讲解：XX7 交流通道交流通道 ib1 ui0 ui 0VT1导通，导通，T2截止截止 iL= ic1 ; ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL iL=ic2 T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方两个晶体管都只在半个周期内工作的方 式，称为式，称为乙类放大乙类放大。 因此，不需要隔直电容。因此，不需

6、要隔直电容。 静态分析：静态分析： ui = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V 2021/3/10讲解：XX25 乙类放大的输入输出波形关系乙类放大的输入输出波形关系: ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL 死区电压死区电压 ui uo uo u o t t t t 交越失真：交越失真：输入信号输入信号 ui在过零在过零 前后，输出信号出现的失真便前后，输出信号出现的失真便 为交越失真。为交越失真。 交越失真交越失真 2021/3/10讲解：XX26 ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL (1) 静态电流静态电流 ICQ、IBQ等于零；等于零

7、； (2) 每管导通时间等于半个周期每管导通时间等于半个周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 OCL乙类放大的特点：乙类放大的特点： 2021/3/10讲解：XX27 克服交越失真的措施：克服交越失真的措施： R1 D1 D2 R2 +USC -USC UL uiiL RL T1 T2 静态时静态时 T1、T2两管发射结电位两管发射结电位 分别为二极管分别为二极管D1、 D2的的 正向导通压降，致使两管正向导通压降，致使两管 均处于微弱导通状态。均处于微弱导通状态。 电路中增加电路中增加 R1、D1、 D2、R2支路。支路。 2021/3/10讲解：XX28 R1 D1 D2 R2

8、+USC -USC UL uiiL RL T1 T2 两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为 “甲乙类放大甲乙类放大” ” 。 动态时动态时 设设 ui 加入正弦信号。加入正弦信号。 正半周，正半周， T2 截止，截止，T1 基极基极 电位进一步提高，进入良电位进一步提高，进入良 好的导通状态；负半周，好的导通状态；负半周， T1截止，截止，T2 基极电位进一基极电位进一 步提高，进入良好的导通步提高，进入良好的导通 状态。从而克服死区电压状态。从而克服死区电压 的影响，去掉交越失真。的影响，去掉交越失真。 2021/3/10讲解：XX29 O

9、CL甲乙类互补对称输出级甲乙类互补对称输出级 2021/3/10讲解：XX30 2021/3/10讲解：XX31 二、 互补对称电路主要参数的估算 OCL互补电路的图解法互补电路的图解法 2021/3/10讲解：XX32 cemCCCES cm LL UVU I RR 2021/3/10讲解：XX33 2021/3/10讲解：XX34 CCCESCC cm LL VUV I RR CC CM L V I R 2021/3/10讲解：XX35 CE1EC2CC 2uuV CE1CE2CC | 2uuV CE1CCCES2CC 2| 2uVUV (BR)CEOCC 2UV 2021/3/10讲解：

10、XX36 CC Tm2 L 2 V P R 2021/3/10讲解：XX37 OTL互补对称电路的图解法互补对称电路的图解法 2021/3/10讲解：XX38 2021/3/10讲解：XX39 CCCESCC cm LL /2 2 VUV I RR CC CM L 2 V I R CE1CE2CC |UUV CE1CCCES2CC |UVUV (BR)CEOCC UV 2021/3/10讲解：XX40 IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O 晶体管在输入信号晶体管在输入信号 的整个周期都导通的整个周期都导通 静态静态IC较大，

11、波形好较大，波形好, 管耗大效率低。管耗大效率低。 晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号 的半个周期内导通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重失，波形严重失 真真, 管耗小效率高。管耗小效率高。 晶体管导通的时间大于半晶体管导通的时间大于半 个周期，静态个周期，静态IC 0，一般，一般 功放常采用。功放常采用。 2021/3/10讲解：XX41 2021/3/10讲解：XX42 例例在图所示电路中已知在图所示电路中已知VCC 15V，输入电压为正弦波，输入电压为正弦波， 晶体管的饱和管压降晶体管的饱和管压降UCES 3V，电压放大倍数约为，电压放大倍数约为1，负，负 载电阻载电阻RL 4欧，欧， （1）求解负载上可能获得的最大功）求解负载上可能获得的最大功 率和效率率和效率 （2）若输入电压最大有效值为）若输入电压最大有效值为8V， 则负载上能够获得的最大功率为多少。则负载上能够获得的最大功率为多少。 解解（1） W m m 18 R2 UV R U P L 2 CE