第七章功率放大电路PPT课件

1、 常见的分类方式有以下几种。常见的分类方式有以下几种。（1 1）按处理信号的频率分类）按处理信号的频率分类低频功放：音频范围在几十赫兹至几十干赫兹。低频功放：音频范围在几十赫兹至几十干赫兹。高频功放：射频范围在几百千赫兹至几十兆赫兹。高频功放：射频范围在几百千赫兹至几十兆赫兹。（2 2）接功放电路中晶体管的导通时间分类）接功放电路中晶体管的导通时间分类A类功率放大电路类功率放大电路(Class A Amplificating) B类功率放大电路类功率放大电路(Class B Amplificating)： AB类功率放大电路类功率放大电路(Class AB Amplificating) C类功

2、率放大电路类功率放大电路(Class C Amplificating) D类功率放大电路类功率放大电路(Class D Amplificating) E类功率放大电路类功率放大电路 (Class E Amplificating) 第1页/共44页7.2 甲类功率放大器甲类功率放大器（1）最大交流输出功率 集电极电压达到最大幅值 CCVUcemax 集电极电流的最大幅值为CQIIcmax 三极管的最大交流输出功率为 CQCCcmcemIVIUP2122omax 第2页/共44页（2）电源功率 由图中的交流负载线可以知道，交流电流的最大幅值CQIIcm 所以集电极瞬时电流为 tIItiCQcsin

3、)( CQ 直流电源的输出功率为CQCCCQCCCCCIVdttIIVTdttiVTP)sin(1)(1 CQ V 在输出功率达到最大的情况下，最大转换效率为%5021maxCQCCCQCCVoIVIVPP第3页/共44页当输入信号为零时，输出功率 ，此时二极管功耗 ，即没有输人信号时，直流电源的所有功率都转换为晶体管的功耗晶体管的功耗达到最大；当输人信号增大时， 逐渐变大， 变小，晶体管的功耗反而变小。（3）集电极损耗功率 三极管的损耗功率近似为oTPPPV 0oPV PPToPTP第4页/共44页7.3 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路理想化特性功率放大电路1. B类功率放大电路第

4、5页/共44页第6页/共44页消除失真的方法：设置合适的静态工作点。信号在零附近两只管子均截止开启电压第7页/共44页 2L2oo O RUIUIUPomomom222CESCCUVUomax LCESCCoRUVP2)(2max如果晶体管的饱和压降为 ，则CESU如果忽略三极管的饱和压降和穿透电流，负载获得最大输出电压时，其输出电压峰值近似等于电源电压VCC，故负载得到的最大输出功率为1）输出功率 2L2maxoRVPCC第8页/共44页2）直流电源提供的功率 20)(21tdiVPVCCE0sin1tIiomE)2)()0(ttLomCComCCCCERUVIVtdiVP 201V1)(2

5、1LCESCCCCLomCComCCERUVVRUVIVP222因此，两个电源提供的功率为LCCERVP2max2 0CESU如果 ，两个直流电源也提供最大功率第9页/共44页3）效率 CCCESCCEoVUVPP4max0CESU如果 %5 .7844）管耗 LomLCComOEVRURVUPPP222当 时，CComVU2maxmax222max4 . 042ooLCCVPPRVP单管的最大管耗为 max22max212 . 021oLCCVVVPRVPPP第10页/共44页5）功率管的选择 功率管集电极的最大允许功耗 maxmax2 . 021oVCMPPP 功率管的最大耐压CCCROB

6、RVU2)(功率管的最大集电极电流 LCCCMRVI第11页/共44页2. AB类互补对称功率放大电路 0V0V0.5V由于晶体管有死区电压 第12页/共44页 直流偏压 甲乙类互补对称功率放大电路a） 基本电路 b）工作波形第13页/共44页例7-1 电路如图7-5所示的B类OCL功率放大电路的 , , ,设输入信号为正弦波，求：（）最大不失真功率（）计算功率管的参数maxoP、效率21VVPP 、和管秏V15CCV 4LRV3CESU解： （）最大输出功率 WRUVPLCESCCo1842)315(2)(22max%8 .62154)315(4CCCESCCVUVWRURVUPPPLomL

7、CComOEV67.1042) 315(415) 315(22222 WPPPVVV33. 52121W92 . 021maxmaxoVCMPPPVVUCCCROBR302)(A75. 3415LCCCMRVI（） 第14页/共44页cbeT1T2ibicbecibicbcccbcbebbciiiiiiiiiii)1 (,)1 (,12121222112113. 用复合管组成的互补对称电路 （1）复合管 第15页/共44页becibic 1 2cbeT1T2ibic 复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效后晶体管的性能确定均如下：第16页/共44页2121121)1 (bccbciiiii

8、be21be1be21be1be)1 (RRRRiuRbbe第17页/共44页（2）采用复合管的互补功率放大电路 准互补对称功率放大电路第18页/共44页2CCEBIVUUu静态时，2)2(CESCComUVU功率放大电路L2CCL2CESCCmaxo8 2)2(RVRUVP第19页/共44页实用单电源互补对称电路 C2、R3组成“自举电路” 第20页/共44页第21页/共44页435)(BE4CES3CCOUUVu第22页/共44页)(BE2BE1CCUUVD2D1BE3BE2BE1UUUUU第23页/共44页深度实验（功率放大失真或效率等电路研究）学期内完成第24页/共44页实验十一 功率

9、放大失真或效率等电路研究（深度实验） 总谐波失真 (Total Harmonic Distortion)THD 标称额定功率时的失真度 10% 1% 0.1%晶体管图示仪 失真度仪 第25页/共44页 只提供实验目的、实验要求等，学生要自选实验室的仪器仪表，自己独立选择实验电路、测试电路、改进电路，完成实验数据的记录和实验总结。 第26页/共44页 深度实验选题： 提高电压放大倍数的稳定性 增大共模抑制比 提高功率放大器效率 提高稳流系数 提高稳压系数 运算放大器的自动增益控制 等小课题 第27页/共44页功率放大电路功率放大电路 LCESCCoRUVP2)2(2max22CESCComUVU

10、CCCESCCVUV24第28页/共44页第29页/共44页7.4 丙类和丁类功率放大器丙类和丁类功率放大器 类功率放大电路设输入一余弦信号tUuIcosIm则三极管的发射结电压 tUVuVuBBIBBBEcosImtnItItIIiCcos2coscoscnmc2mc1mc0Bi因为管子只在小半周期内导通，因而Ci为脉冲电流。放大后的也为脉冲电流。根据傅氏级数展开得 tUtRIuCmPCCcoscos1第30页/共44页C0CCIVPEP2cmP2c1mc1mcmRURIIUPO212121OEPPPCc0c1mCCcmDCOIIVUPP21第31页/共44页类功率放大电路类功率放大电路 第

11、32页/共44页第33页/共44页7.5 集成功率放大器集成功率放大器 集成功率放大器具有集成功率放大器具有 输出功率大、外围连接元件少、使用方输出功率大、外围连接元件少、使用方便等优点，目前使用越来越广泛。便等优点，目前使用越来越广泛。 第34页/共44页LM386内部电路原理图内部电路原理图第35页/共44页 LM386组成的OTL电路 第36页/共44页LM386组成的BTL电路 第37页/共44页7.5 集成功率放大器集成功率放大器 集成功率放大器具有输出功率大、外围连接元件少、使用方便等优点，目前使用越来越广泛。 TDA2030A集成功放的内部电路 第38页/共44页TDA2030A主要性能参数如下： 电源电压VCC 3V1