第13讲功率放大电路的特点基本OCL电路与交越失真

1、 模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第五章第五章 功率放大电路功率放大电路本章教学主要内容本章教学主要内容第一节第一节 功率放大电路的特点及分类功率放大电路的特点及分类第二节第二节 基本基本OCLOCL电路与交越失真电路与交越失真第三节第三节 无失真的无失真的OCLOCL电路电路第四节第四节 集成功率放大电路集成功率放大电路第五节第五节 丁类音频功率放大器丁类音频功率放大器模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学第一节第一节 功率放大电路的特点及分类功率放大电路的特点及分类 功率放大器功率放大器实质实质上也是上也是能量转换能量转换电路，它的主要电路，它的主要特点就

2、是特点就是工作在大信号状态下工作在大信号状态下。 功率放大电路是一种以功率放大电路是一种以输出较大功率输出较大功率为目的的放大为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使电路。为了获得大的输出功率，必须使 输出信号电压大；输出信号电压大； 输出信号电流大；输出信号电流大； 放大电路的输出电阻与负载匹配。放大电路的输出电阻与负载匹配。一、概述一、概述模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学1 1、任务不同：、任务不同：电压放大电压放大 不失真地提高输入信号的幅度，以驱动后面不失真地提高输入信号的幅度，以驱动后面 的功率放大级，通常的功率放大级，通常工作在小信号状态工作在小信号状态。

3、功率放大功率放大 信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功 率，通常率，通常工作在大信号状态工作在大信号状态。电压放大与功率放大的区别：电压放大与功率放大的区别：2 2、分析方法不同：、分析方法不同：电压放大电压放大 微变等效电路法和图解法微变等效电路法和图解法功率放大功率放大 图解法图解法模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学1 1、输出功率要大，输出电阻要小、输出功率要大，输出电阻要小2 2、效率要高、效率要高%100voPP3 3 、非线性失真、非线性失真 要小要小4 4、要有过载保护，散热要好：电流大、温升高、要有过载保护，散热要好：电

4、流大、温升高大信号工作状态大信号工作状态 oooIUP ：直流电源提直流电源提 供的总功率供的总功率vP二、特点二、特点模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学1 1、按功放管工作状态（导通时间的长短）分：、按功放管工作状态（导通时间的长短）分：三、分类三、分类（1 1）甲类（）甲类（A A类）工作状态类）工作状态（2 2）乙类（）乙类（B B类）工作状态类）工作状态输入信号的整个周期内输入信号的整个周期内晶体管都是导通的。晶体管都是导通的。管耗大、效率低管耗大、效率低输入信号的半个周期内输入信号的半个周期内晶体管导通。晶体管导通。波形半周失真，效率提高波形半周失真，效率提高模拟电

5、子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（3 3）甲乙类（）甲乙类（ABAB类）工作状态类）工作状态（4 4）丙类（）丙类（C C类）工作状态类）工作状态介于甲类和乙类之间介于甲类和乙类之间晶体管的导通时间晶体管的导通时间大于半个周期，小于一个周期大于半个周期，小于一个周期效率提高，失真不易恢复效率提高，失真不易恢复晶体管的导通时间小于半个周期晶体管的导通时间小于半个周期模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（5 5）丁类（）丁类（D D类）工作状态类）工作状态（6 6）结论）结论五类功放的效率满足下式：五类功放的效率满足下式：丁丙乙甲乙甲晶体管处于开关状态，晶体管处于开关

6、状态，在输入信号的半个周期内饱和导通；在输入信号的半个周期内饱和导通；在另外半个周期内，晶体管截止。在另外半个周期内，晶体管截止。CESCEUu饱和导通：饱和导通：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学（1 1） OCLOCL功率放大电路功率放大电路 （2 2） OTLOTL功率放大电路功率放大电路 无输出电容互补对称功率放大电路无输出电容互补对称功率放大电路 双电源供电双电源供电有输出电容互补对称功率放大电路有输出电容互补对称功率放大电路 单电源供电，有输出大电容单电源供电，有输出大电容2 2、按电路形式划分：、按电路形式划分：模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大

7、学第二节第二节 基本基本OCLOCL电路与交越失真电路与交越失真 （1 1） V V1 1和和V V2 2管是一对管是一对对称对称 的异型晶体管；的异型晶体管；一、电路的组成一、电路的组成（2 2） V1V1和和V2V2管分别与负载管分别与负载 组成组成射极跟随器射极跟随器；（3 3）采用）采用VccVcc 两组电源供电两组电源供电。 两管交替工作，一只在输入信号正半周导通，两管交替工作，一只在输入信号正半周导通，另一只在负半周导通，犹如一推一挽，在负载另一只在负半周导通，犹如一推一挽，在负载上合成完整的波形。上合成完整的波形。模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学注：以下分析中

8、的三极管均为注：以下分析中的三极管均为理想三极管。理想三极管。静态分析静态分析0iu两管基极的静态电位为零两管基极的静态电位为零两管均截止两管均截止021CQCQIICCCEQCEQVUU21二、工作原理二、工作原理0AU模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学动态分析动态分析0iuV1导通导通，V2截止截止iu1Ei 输入信号在输入信号在正半周正半周的情况的情况在在 上得到上半周波形上得到上半周波形LRV1与与 组成射极跟随器组成射极跟随器LR模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学动态分析动态分析0iuiu2Ei 输入信号在输入信号在负半周负半周的情况的情况在在 上

9、得到下半周波形上得到下半周波形LRV2导通导通， V1 截止截止V2与与 组成射极跟随器组成射极跟随器LR模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学212E1iiiCCELiiOCL电路工作过程总结电路工作过程总结：V V1 1、V V2 2管交替工作，正负电源交替供电，输出与输入间管交替工作，正负电源交替供电，输出与输入间双向跟踪。因此称互补对称功率放大器。双向跟踪。因此称互补对称功率放大器。模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学三、交越失真与消除方法三、交越失真与消除方法由晶体管的非线性特性由晶体管的非线性特性引起的失真，是引起的失真，是非线性非线性失真失真 。1 1、交越失真、交越失真: :由于晶体管存在死区电由于晶体管存在死区电压，在输出压，在输出 正、负正、负半周交界处出现的半周交界处出现的台阶台阶现象现象。oU模拟电子技术模拟电子技术哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学 RW1、RW2、R、V3和和V4 构成小偏置电路构成小偏置电路 加直流偏置加直流偏置RW2、V3、V4 补偿死区电压，使静态时补偿死区电压，使静态时 输出管微微导通输出管微微导通