模电助教版第6章 功率电子电路课件

1、第六章第六章 功率电子电路功率电子电路 P3826.1 低频功放低频功放 实际负载实际负载功功率率放放大大电电压压放放大大信信号号提提取取例：例： 扩音系统扩音系统第六章第六章 功率电子电路功率电子电路 P3826.1 低频功放低频功放 功功率率放放大大电电压压放放大大信信号号提提取取特殊性特殊性: 功率放大器功率放大器 强电强电 : 高电压、大电流、强功率高电压、大电流、强功率 “估算法估算法”: 大信号大信号模型模型 或或“图解法图解法” 非线性失真非线性失真 可靠性可靠性,安全性安全性: 过流、过压、过热、散热等问题，要有保护措过流、过压、过热、散热等问题，要有保护措施。施。 体积、重量

2、体积、重量 效率效率 效率效率 实际负载实际负载2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT？甲乙类甲乙类放大：放大： 导通角导通角介于介于和和 2之间之间甲类甲类放大：放大： 导通角为导通角为= 2乙类乙类放大：放大： 导通角为导通角为= 丙、丁、戊类丙、丁、戊类放大：放大： 导通角为导通角为 均为谐振功率放大器均为谐振功率放大器 丙类丙类放大：导通角一般为放大：导通角一般为= 120 140 单管单管谐振功率

3、放大器谐振功率放大器丁类丁类放大：分放大：分 电压开关型电压开关型 和和 电流开关型电流开关型 双管双管谐振功率放大器谐振功率放大器戊类戊类放大：在放大：在丁类丁类基础上，使管子工作于基础上，使管子工作于 软开关软开关状态状态 指指 iC 的的导通角导通角2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT？丙、丁、戊类丙、丁、戊类放大：放大： 导通角为导通角为0.7V 放大区放大区 功率放大器的几种工作点设置功率放大器

4、的几种工作点设置(a)乙类功放乙类功放 (b)甲类功放甲类功放 (c)甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 增大增大 ui 信号时信号时 非线性失真非线性失真 截止区截止区:缩顶缩顶 截止失真截止失真 (对对FET)可变电阻区可变电阻区:削顶削顶 饱和失真饱和失真 (对对T ) 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Q中点中点功率放大器的几种工作点设置功率放大器的几种工作点设置(a)乙类功放乙类功放 (b)甲类功放甲类功放 (c)甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率

5、 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：静态工作：静态工作点点的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 调节调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中点中点 则则: 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 2. 甲类功放甲类

6、功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：静态工作：静态工作点点的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 调节调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中点中点 则则: 最大

7、不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) 2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：静态工作：静态工作点点的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0

8、.7V 调节调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中点中点 则则: 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) UimUcem 0VUCEQVCC0V2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IB

9、Q ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：静态工作：静态工作点点的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 调节调节 Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中点中点 则则: 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin

10、t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V

11、uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：LcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21直流直流 输出信号输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ：2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单

12、管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCC

13、EIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 输出信号输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大管耗为最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP22

14、20221)(212. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin

15、t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 输出信号输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大管耗为最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率

16、max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21 VCC ICQ = ICQUCEQ I2CQRL = ICQ UCEQ ICQRL = ICQ VCC2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R

17、Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 输出信号输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ： 注：注：

18、 PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大管耗为最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21当输出为当输出为 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 时时 有有: Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L且要求且要求: : Q在中点在中点即即: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L 此时此时: : 输出信号功率输出信号功率 Po 为最大为最大则则: 转换效率转换效率 达最

19、大达最大. 2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t u

20、CE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 输出信号输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大管耗为最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max

21、：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21例例: 已知某机输出已知某机输出信号信号功率功率 Po 为为 10W 最大最大 时时, , 则则: a. PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po = 40W10W = 30W 发热发热! 发热发热 = 管耗管耗 PT RL 上直流功耗上直流功耗2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ

22、 ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 电源平均功率：电源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不变不变 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 输出信号

23、输出信号功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 输出信号功率输出信号功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 静态时静态时 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗为最大管耗为最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21例例: 已知某机输出已知某机输出信号信号功率功率 Po 为为 10W 最大最大 时时, , 则则: a. PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po =

24、 40W10W = 30W 发热发热! 发热发热 = 管耗管耗 PT RL 上直流功耗上直流功耗b. 当当 Po = 0W 无声无声 时时, , 则则: PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po = 40W0W = 40W 发热最大发热最大! 转换效率转换效率 min = 0% 2. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC =

25、 ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V) 另另: Au= Uo /Ui = IbRL /Ibrbe = RL /rbe 注注: RL= RL/rce RL Ri = Ui /Ii =Rb/rbe ceRVooorIVRLs02. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态

26、分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V) 另另: Au= Uo /Ui = IbRL /Ibrbe = RL /rbe 注注: RL= RL/rce RL Ri = Ui /Ii =Rb/rbe 输出信号功率输出信号功率 Po ： 因因 RL 小，小，Au 不大。不大。 追求追求

27、功率放大。功率放大。LcemLcmoRURIP22222. 甲类功放甲类功放: 甲类功放甲类功放 单管单管 乙类功放乙类功放 双管双管 甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器 功率与功率与 效率效率 a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)d. 应用应

28、用: 小型发射机小型发射机; TV中中 视频放大器视频放大器 等等.特点特点: 线性好线性好, 简单简单单管单管 , 但但效率效率 低低.3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放 互补功率放大器互补功率放大器(a) 单电源供电电路单电源供电电路 OTL (b) 双电源供电电路双电源供电电路 OCL3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放OTL: Output TransformerlessOCL: Output Capacitorless3. 乙类

29、功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2采用采用 互补互补 对称式对称式 共集共集 放大电路放大电路3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2采用互补对称式共集放大电路采用互补对称式共集放大电路令：令：

30、uI = 0V 有有: IB1 = IB2 = IBQ = 0 IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ = 0 “同同,UBE 同同” UBE1 = UBE2 = UBEQ = 0V则：则：uO = 0V 且且:T1 , T2均截止均截止. 静态时静态时无损耗无损耗! UCE1Q = +VCC UCE2Q = VCC 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 大信号大信号 T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波

31、形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 uI uO 0.7V 0.7V1 T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 Uim Uom VCC VCC VCC0.7V VCC0.7V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大输出幅度最大输出幅度 U+Om， U-Om3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式

32、 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 交越失真交越失真3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 交越失真

33、交越失真甲乙类甲乙类互补对称式共集电路互补对称式共集电路甲类工作状态，乙类工作状态甲类工作状态，乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态 例例3413. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 uI uO T1 T2 交越失真交越失真甲乙类甲乙类互补对称式共集电路互补对称式共集电路甲类工作状态，乙类工作状态甲类工作状态，乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态 例例3410.7V 0.7V1 uI 利用二极管提供静态偏置利用二极管提供静态偏置3. 乙类功放乙

34、类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 时时 uI uO T1 T2 交越失真交越失真甲乙类甲乙类互补对称式共集电路互补对称式共集电路甲类工作状态，乙类工作状态甲类工作状态，乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态 例例341利用恒压电路提供静态偏置利用恒压电路提供静态偏置0.7V 0.7V1 uI3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V)

35、时时 uI uO T1 T2 0.7V 0.7V1 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uO T1 T2 0.7V 0.7V1 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式

36、 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出

37、幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCCT1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 电源平均功率电源平均功率 VCC ： T1、T

38、2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 输出信号功率输出信号功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VC

39、C Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 电源平均功率电源平均功率 VCC ： T1、T2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 输出信号功率输出信号功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120 注：注： PE = PT + Po 静态时静态时 ui = 0V： PE = 0

40、 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：LCCERVP2max2%5 .784maxEoPPLCCoRVP22max当输出为当输出为 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 时时 有有: Uom = | |VCC0.7V| | VCC 此时此时: : 输出信号功率输出信号功率 Po 为最大为最大 P Pomaxomax 电源平均功率电源平均功率 PE 也为最大也为最大 PEmaxEmax 转换效率转换效率 达最大达最大 max. T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL a. 结构结构:b

41、. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析功率与功率与 效率效率 则则: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 电源平均功率电源平均功率 VCC ： T1、T2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 输出信号功率输出信号功率 Po

42、：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120 注：注： PE = PT + Po 静态时静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：LCCERVP2max2%5 .784maxEoPPLCCoRVP22maxmaxmax2224 . 042ooLCCTMPPRVPmax212 . 021oTMMTMTPPPP 最大管耗最大管耗PTM：CCCComVVU64. 02 当输出为当输出为 时时 每管每管3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙

43、类推挽功放乙类推挽功放3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2采用互补对称式共集放大电路采用互补对称式共集放大电路 + - ui VCC/ /2 Co 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析采用互补对称式共集放大电路采用互补对称式共集放大电路T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO uI = VCC/ /2 ui令：令： ui = 0V ， 有有: UI = UBQ =VCC/ /2 电容电容Co:开

44、机充电开机充电, 建立直流电压建立直流电压UCo 暂态过程暂态过程 UCo= UEQ = VCC/ /2 IB1 = IB2 = IBQ = 0, IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ = 0, UBE1=UBE2=UBEQ= 0V “同同,UBE 同同” 则：则：UO = 0V RL 无直流无直流 UCE1Q = +VCC/ /2 , UCE2Q = VCC/ /2 可见可见: T1 , T2均截止均截止. 静态时静态时无损耗无损耗! 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T

45、1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 大信号大信号 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/23. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波形合成输出

46、波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 Uim Uom VCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大输出幅度最大输出幅度 U+Om， U-OmVCC 0.7V0.7V0.7V 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2轮流轮流(交替交替)

47、工作工作 输出波形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真甲乙

48、类甲乙类互补对称式共集电路互补对称式共集电路甲类工作状态，乙类工作状态甲类工作状态，乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态 例例3413. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真甲乙类甲乙类互补对称式共集电路互补对称式共集电路甲类工作状态，乙类工作状态甲类工作状态，乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态 例例341利用二极管提供静态偏置利用二极管提供静态偏置 Co uI UB

49、QUEQUO + - ui VCC/ /2 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 功率与功率与 效率效率 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 功

50、率与功率与 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率与功率与 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率与功率与 效率效率

51、 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/23. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率与功率与 效率效率 令：令： ui = Uim

52、 sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 输出信号功率输出信号功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 电源平均功率电源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoET

53、PPPRURUVPPP212212 每管每管 效率效率 : CComEoVUPP23. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率与功率与 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom

54、= | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 输出信号功率输出信号功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 电源平均功率电源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP212212 每管每管 效率效率 : CComEoVUPP2 注：注： PE = PT + Po 静态时静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：%5 .784maxEoPPLCCoRVP82maxLCCERVP22

55、max当输出为当输出为 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 时时 有有: Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2此时此时: : 输出信号功率输出信号功率 Po 为最大为最大 P Pomaxomax 电源平均功率电源平均功率 PE 也为最大也为最大 PEmaxEmax 转换效率转换效率 达最大达最大 max. 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率与功率与 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo =

56、Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRUiLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 输出信号功率输出信号功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 电源平均功率电源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的总管耗为二管的总管耗为 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP212212 每管每管

57、效率效率 : CComEoVUPP2 注：注： PE = PT + Po 静态时静态时 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：%5 .784maxEoPPLCCoRVP82maxLCCERVP22max3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OTL a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 令：令： ui = Uim sin t (V) 时时 则则: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V最大不失真输出幅度最大不失真输出幅度 tRU

58、iLomosinio得：最大输出幅度得：最大输出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2d. 应用应用: 交直流两用机等交直流两用机等.e.注注: RL一端接一端接 VCC 。3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 OCL OTL 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析 Tr1 :输入输入( 驱动驱动)变压器变压器 裂相裂相. Tr2 :输出变压器输出变压器 输出波形合成输出波形合成. T1

59、, T2 : 均为均为 NPN 或或 均为均为PNP (“同类同类管管”). CE 电路电路. CC也可也可3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析 Tr1 :输入输入( 驱动驱动)变压器变压器 裂相裂相. Tr2 :输出变压器输出变压器 输出波形合成输出波形合成. T1 , T2 : 均为均为 NPN 或或 均为均为PNP (“同类同类管管”). CE 电路电路. CC也可也可 令：令： ui = 0V 有有: IB1 = IB2 = IBQ 0 , IC1 = IC2 =

60、ICQ 0 IE1 = IE2 = IEQ 0 . “同同,UBE 同同”. UBE1 = UBE2 = UBEQ 0.7V UCE1Q = UCE2Q = +VCC . 则：则：UO = 0V RL 无直流无直流 且且:T1 , T2均微导通均微导通. 静态时静态时几无损耗几无损耗! 3. 乙类功放乙类功放: 3 种形式种形式 P383 变压器耦合变压器耦合乙类推挽功放乙类推挽功放a. 结构结构:b. 静态分析静态分析c. 动态分析动态分析 T1 , T2轮流轮流(交替交替)工作工作 输出波形合成输出波形合成 乙类推挽电路乙类推挽电路 uo :可使输出电压的幅度可使输出电压的幅度 Uom超过