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文档简介

1、主讲:物理与电子工程学院周 功 明(8-2)(1-2)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage第九章第九章 功率放大电路功率放大电路9.1 功率放大电路概述功率放大电路概述 9.2 互补功率放大电路互补功率放大电路 9.3 功率放大电路的安全运行功率放大电路的安全运行 9.4 集成功率放大器集成功率放大器 教学要求教学要求 重点:重点:功率放大电路的组成原则功率放大电路的组成原则,各种功放各种功放的电路特点和优缺点的电路特点和优缺点,OCL电路的组成、工作电路的组成、工作原理、输出功率和效率的估算及晶体管的选原理、输出功率和效率的估算及晶

2、体管的选择。择。 难点:难点:因因“大信号、大功率大信号、大功率”,使得功率放使得功率放大电路在电路的组成原则、分析方法、主要大电路在电路的组成原则、分析方法、主要参数等方面和小信号放大电路的不同参数等方面和小信号放大电路的不同,成为初成为初学者学习的难点。所以学者学习的难点。所以,在本章开始就要引导在本章开始就要引导学生深入了解对功率放大电路的基本要求学生深入了解对功率放大电路的基本要求,从从这些基本要求出发来阐明本章的重点内容。这些基本要求出发来阐明本章的重点内容。 (8-4)(1-4)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage例例1:

3、 扩音系统扩音系统执行机构执行机构功率放大器的作用:功率放大器的作用: 用作放大电路的用作放大电路的输出级输出级,以驱,以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表仪表指针偏转等。指针偏转等。 9.1 功率放大电路概述功率放大电路概述功功率率放放大大 电电压压放放大大 信信号号提提取取 (8-5)(1-5)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage例例2:温度控制温度控制R1-R3:标准电阻标准电阻 Ua : 基准电压基准电压Rt :热敏电阻热敏电阻A:电压放大器:电压放大器Rt TUO T 温

4、度调节温度调节 过程过程Ub UO1 R1 a R2 uo Usc +R3 Rt 功功 放放 b 温控室温控室A+-uo1 加热元件加热元件 (8-6)(1-6)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage9.1.1 功率放大电路的特点功率放大电路的特点一、主要技术指标一、主要技术指标1.最大输出功率最大输出功率Pom 最大输出功率最大输出功率Pom是在电路参数确定的情况下是在电路参数确定的情况下负载上可能获得的最大交流功率。负载上可能获得的最大交流功率。 2.转换效率转换效率 功率放大电路的最大输出功率功率放大电路的最大输出功率Pom与电源

5、所提与电源所提供的直流功率供的直流功率PV之比称为转换效率之比称为转换效率 。%100 VomPP (8-7)(1-7)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage三、功率放大电路的分析方法三、功率放大电路的分析方法图解法图解法二、功率放大电路中的晶体管二、功率放大电路中的晶体管功放电路中电流、电压要求都比较大,必须注意电路参功放电路中电流、电压要求都比较大,必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值数不能超过晶体管的极限值: ICM 、U(BR)CEO 、PCM 。 四、与电压放大电路的比较:四、与电压放大电路的比较:1.电压放大电路:电压放大

6、电路: 任务:任务:使负载上获得尽可能大的不失真的电压信号。使负载上获得尽可能大的不失真的电压信号。 三极管工作状态三极管工作状态:小信号小信号 分析方法:分析方法: 微变等效电路微变等效电路 2.功率放大电路:功率放大电路: 任务:任务:在允许的失真限度内尽可能地向负载提供足够在允许的失真限度内尽可能地向负载提供足够大的功率。大的功率。 三极管工作状态三极管工作状态:大信号大信号 分析方法:分析方法: 图解法图解法2.按耦合方式不同分按耦合方式不同分变压器耦合功率放大电路变压器耦合功率放大电路 阻容耦合功率放大电路阻容耦合功率放大电路 直接耦合功率放大电路直接耦合功率放大电路 乙类和甲乙类都

7、减小了静态功耗,提高了效乙类和甲乙类都减小了静态功耗,提高了效 率,但都出现了严重的波形失真,因此采用互补率,但都出现了严重的波形失真,因此采用互补 对称功率放大电路。对称功率放大电路。(8-10)(1-10)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage9.1.2 功率放大电路的组成功率放大电路的组成一、为什么共射放大电路不宜用作功率放大电路一、为什么共射放大电路不宜用作功率放大电路图图9.1.1 小功率共射放大电路的小功率共射放大电路的 输出功率和效率的分析输出功率和效率的分析 (8-11)(1-11)NoImageNoImage第第9 9

8、章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImageCCCQVI静态时,直流电源提供的功率为静态时,直流电源提供的功率为 ABCO的面积的面积 集电极集电极Rc上的功率为上的功率为 )(2CEQCCCQcCQUVIRI QBCD的面积的面积 晶体管集电极的耗散功率为晶体管集电极的耗散功率为 CEQCQUIAQDO的面积的面积 在有信号输入时,直流电源提供的功率为在有信号输入时,直流电源提供的功率为CCCQVIABCO的面积的面积 负载上可能获得的最大交流功率为负载上可能获得的最大交流功率为 (8-12)(1-12)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoI

9、mageNoImage)(21)2(2LCQCQLCQomRIIRIP 为为QDE的面积的面积 RL越小,交流负载线效率越陡,输出功率越小,越小,交流负载线效率越陡,输出功率越小,效率越低。效率越低。 如何解决效率低的问题?如何解决效率低的问题?办法:办法:降低降低Q点。点。既降低既降低Q点又不会引起截止失真的办法:点又不会引起截止失真的办法:采用采用推挽输出电路,推挽输出电路,或或互补对称射极输互补对称射极输出器。出器。 缺点:缺点:但又会引起截止失真。但又会引起截止失真。(8-14)(1-14)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage

10、图图9.1.2 单管变压器耦合功率放大电路单管变压器耦合功率放大电路 二、变压器耦合功率放大电路二、变压器耦合功率放大电路1.甲类功率放大电路甲类功率放大电路 (8-15)(1-15)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImageCCCQVVIP 静态时,直流电源提供的功率为静态时,直流电源提供的功率为 全部为晶体管集电极的耗散功率。全部为晶体管集电极的耗散功率。 LLRNNR221)( CCCQCCCQomVIVIP2122 %50%100 VomPP (8-16)(1-16)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电

11、路NoImageNoImage2.乙类推挽功率放大电路乙类推挽功率放大电路 图图9.1.3 变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路 乙类推挽电路乙类推挽电路 信号的正半周信号的正半周T1导通、导通、T2截止;负半周截止;负半周T2导通、导通、T1截止。截止。 两只管子交替工作,称为两只管子交替工作,称为“ 推挽推挽 ”。设。设 为常量,则负载为常量,则负载上可获得正弦波。输入信号越大,电源提供的功率也越大。上可获得正弦波。输入信号越大,电源提供的功率也越大。2CESCComUVUiBBEu0(8-18)(1-18)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功

12、率放大电路NoImageNoImage图图9.1.3 变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路 3、功率放大电路的分类:、功率放大电路的分类:按功放管工作状态不同按功放管工作状态不同分为:分为:甲类、乙类、甲甲类、乙类、甲乙类、丙类。乙类、丙类。 甲类:甲类:导通角导通角 ;在在正弦交流信号的一个周期正弦交流信号的一个周期内,三极管均导通,效率内,三极管均导通,效率低,仅为低,仅为25。 乙类:乙类:导通角导通角 ;三;三极管在半个周期内导通。极管在半个周期内导通。 甲乙类:甲乙类:导通角导通角 22(8-20)(1-20)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放

13、大电路功率放大电路NoImageNoImage三、无输出变压器的功率放大电路三、无输出变压器的功率放大电路图图9.1.4 OTL电路电路 (2)OTL电路电路 2CCEBIVUUu静态时,输入电压的正半周:输入电压的正半周: VCCT1CRL地地 C 充电。充电。输入电压的负半周:输入电压的负半周: C 的的 “”T2地地RL C “ ” C 放电。放电。C 足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。电路低频特性差。2)2(CESCComUVU因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,故选用因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,故选用OTL电路电

14、路。(8-22)(1-22)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage1.特点特点1. 单电源供电;单电源供电; 2. 输出加有大电容。输出加有大电容。 2.静态分析静态分析则则 T1、T2 特性对称,特性对称, 2CCAVU 2CCCVU 2CCiVu 令:令:0.5VCC RL ui T1 T2 +VCC C A UL + - UC (8-23)(1-23)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage3.动态分析动态分析设输入端在设输入端在 0.5VCC 直流电平基础上加入正弦信号。直

15、流电平基础上加入正弦信号。 若输出电容足够大,若输出电容足够大, UC基本基本保持在保持在0.5USC ,负载上得到的,负载上得到的交流信号正负半周对称,但存交流信号正负半周对称,但存在交越失真。在交越失真。ic1 ic2 交越失真交越失真RL ui T1 T2 +USC C AUL +-时,时,T1导通、导通、T2截止;截止;2CCiVu 时,时,2CCiVu T1截止、截止、 T2导通。导通。0.5USCuit (8-24)(1-24)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage四、无输出电容的功率放大电路四、无输出电容的功率放大电路ui

16、 -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL 图9.1.5 OCL电路电路的结构特点:电路的结构特点:1. 由由NPN型、型、PNP型三极型三极管构成两个对称的射极管构成两个对称的射极输出器对接而成。输出器对接而成。2. 双电源供电。双电源供电。3. 输入输出端不加隔直电输入输出端不加隔直电容。容。(8-25)(1-25)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage五、桥式推挽功率放大电路五、桥式推挽功率放大电路图图9.1.6 BTL电路电路 BTL电路电路 输入电压的正半周:输入电压的正半周:VCC T1 RL T4地地输入电压的负半

17、周:输入电压的负半周:VCC T2 RL T3地地22CESCComUVU是双端输入、双端输是双端输入、双端输出形式,输入信号、负出形式,输入信号、负载电阻均无接地点。载电阻均无接地点。管子多,损耗大,使管子多,损耗大,使效率低。效率低。几种电路的比较几种电路的比较 单电源供电,笨重,效率单电源供电,笨重,效率低,低频特性差。低,低频特性差。单电源供电,低频特性差。单电源供电,低频特性差。双电源供电,效率高,低频特性好。双电源供电,效率高,低频特性好。单电源供电,低频特性好;双端输入单电源供电,低频特性好;双端输入双端输出。双端输出。 The end!(8-29)(1-29)NoImageNo

18、Image第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage9.2 互补功率放大电路互补功率放大电路 互补对称功放的类型互补对称功放的类型 无输出变压器形式无输出变压器形式 ( OTL电路)电路)无输出电容形式无输出电容形式 ( OCL电路)电路)OTL: Output TransformerLessOCL: Output CapacitorLess互补对称:互补对称:电路中采用两支晶体管,电路中采用两支晶体管,NPN、 PNP各一支;两管特性一致。各一支;两管特性一致。类型:类型: (8-30)(1-30)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路

19、NoImageNoImage9.2.1 OCL电路的组成及工作原理电路的组成及工作原理一、电路组成一、电路组成ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL 设设ui为正弦波为正弦波(8-31)(1-31)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImageic1 ic2 动态分析:动态分析:ui 0VT1截止,截止,T2导通导通ui 0VT1导通,导通,T2截止截止iL= ic1 ; ui -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL iL=ic2 T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工两个晶体管都只在半个周期内工作的方式,称为作的方式

20、,称为乙类放大乙类放大。因此,不需要隔直电容。因此,不需要隔直电容。静态分析:静态分析:ui = 0V T1、T2均不均不 导通导通 uo=0V(8-32)(1-32)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage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 -VCC T1 T2 uo +VCC RL iL 交越失真交越失真死区电压死区电压ui uo uo u o tttt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。(8-33)(1-33)NoI

21、mageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage(1) 静态电流静态电流 ICQ、IBQ等于零;等于零;乙类放大的特点:乙类放大的特点:(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。(8-34)(1-34)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage二、电路的改进二、电路的改进1. 用二极管克服交越失真用二极管克服交越失真交越失真产生的原因:交越失真产生的原因: 在于晶体管特性存在非在于晶体管特性存在非线性,线性,ui IB,则,则221RRRUUBE

22、(8-38)(1-38)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage3. 电路中增加复合管电路中增加复合管增加复合管的目的是:增加复合管的目的是:扩大电流的驱动能力。扩大电流的驱动能力。复合管的构成方式:复合管的构成方式:cbeT1 T2 ib ic becib ic 方式一:方式一:bcccbcbebbciiiiiiiiiii)1 (,)1 (,1212122211211(8-39)(1-39)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImagebecib ic 1 2 晶体管的类型由复合管晶体管

23、的类型由复合管中的第一支管子决定。中的第一支管子决定。 方式二:方式二:cbeT1 T2 ib ic 复合管构成方式很多。不论哪种等效方式,等效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:后晶体管的性能确定均如下:(8-40)(1-40)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage改进后的改进后的OCL准互补输出功放电路:准互补输出功放电路: T5、R3、R4: UBE倍增电路倍增电路 T1、T2、T3、T4: 复合管构成的输出级复合管构成的输出级准互补准互补 输出级中的输出级中的T2、T4均为均为NPN型晶体管,两

24、者特性容易对称。型晶体管,两者特性容易对称。图图3.3.18 采用复合采用复合管的准互补级输出管的准互补级输出(8-41)(1-41)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage假设假设 ui 为正弦波且幅度足够大,为正弦波且幅度足够大,T1、T2导通时均能饱和,此时输出导通时均能饱和,此时输出达到最大值。达到最大值。ULmax iL -VCC RL ui T1 T2 UL +VCC 则负载(则负载(RL)上的电压上的电压和电流的最大幅值分别为:和电流的最大幅值分别为:LCESCCLCESCCLRUVIUVU maxmax9.2.2 OCL电

25、路的输出功率及效率电路的输出功率及效率(8-42)(1-42)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage2CESCComUVU 负载上得到的最大不失真输出电压、电流有效负载上得到的最大不失真输出电压、电流有效值及最大输出功率分别为:值及最大输出功率分别为:LCESCComRUVI2 LCESCCLomomRUVRUP2)(22 2. OCL电路的输出功率和效率电路的输出功率和效率 uo iC2max iC1max O t -uCE2 Q VCC-UCES1 uCE1 iC1 iL iC2 t VCC-UCES2 2BackNextHomeC

26、ESccomUVU(max)2(max)CESccoUVU(8-44)(1-44)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage电源提供的直流平均功率计算:电源提供的直流平均功率计算: 每个电源中的电流为半个正弦波,其平均值为每个电源中的电流为半个正弦波,其平均值为:两个电源提供的总功率为:两个电源提供的总功率为:VCC1 =VCC2 =VCC 01)(sin21LCESCCLCESCCavRUVttdRUVILCESCCavavRUVII 12LCESCCCCVVVRUVVPPP 221(8-45)(1-45)NoImageNoImage第第

27、9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImageCCCESCCVomVUVPP 4 效率为:效率为:在理想情况下,若忽略晶体管的饱和压降在理想情况下,若忽略晶体管的饱和压降UCES LCCVRVP 22 LCComRVP22 %5 .7842222 LCCLCCVomRVRVPP效率为:效率为:(8-46)(1-46)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage9.2.3 OCL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择在功率放大器中,应根据晶体管所承受的最大管压在功率放大器中,应根据晶体管所承受的最大管压降、集电极最大电流和最大功

28、耗来选择晶体管。降、集电极最大电流和最大功耗来选择晶体管。一、最大管压降一、最大管压降在输入信号的正半周,当在输入信号的正半周,当ui从从0逐渐增大时,逐渐增大时, T1 和和T2 的发射结电位的发射结电位uE从从0逐渐增大到逐渐增大到VCC-UCES1,T2管压管压降为降为CCECCEECVuVuu )(2CCECVu 2122CESCCECUVu (8-47)(1-47)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage212CESCCCEUVu 同理,在输入信号的负半周,同理,在输入信号的负半周,T1管压降为管压降为CCCEVu2max 在功

29、率放大器中,根据晶体管所承受的最大管压降在功率放大器中,根据晶体管所承受的最大管压降选择晶体管时,应考虑留有一定的余量。选择晶体管时,应考虑留有一定的余量。二、集电极最大电流二、集电极最大电流LCESCCECRUVII maxmax在功率放大器中,根据晶体管的在功率放大器中,根据晶体管的集电极最大电流集电极最大电流选择晶体管时,同样应考虑留有一定的余量。选择晶体管时,同样应考虑留有一定的余量。LCCCRVI max(8-48)(1-48)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage三、集电极最大功耗三、集电极最大功耗管压降和集电极电流瞬时值的

30、表达式分别为管压降和集电极电流瞬时值的表达式分别为tUVuOMCCCE sin tRUiLOMC sin 每只晶体管集电极功耗的表达式为每只晶体管集电极功耗的表达式为)4(1sin)sin(2120OMOMCCLLOMOMCCTUUVRttdRUtUVP (8-49)(1-49)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage令令0 OMTdUdPCCCCOMVVU6 . 02 LCCTRVP22max 当忽略晶体管的饱和压降当忽略晶体管的饱和压降UCES时时omomTPPP2 . 022max 在功率放大器中,根据晶体管的在功率放大器中,根据晶

31、体管的集电极最大功耗集电极最大功耗选择晶体管时选择晶体管时omCMPP2 . 0 (8-50)(1-50)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage令令0 OMTdUdPCCCCOMVVU6 . 02 LCCTRVP22max 当忽略晶体管的饱和压降当忽略晶体管的饱和压降UCES时时omomTPPP2 . 022max 在功率放大器中,根据晶体管的在功率放大器中,根据晶体管的集电极最大功耗集电极最大功耗选择晶体管时选择晶体管时omCMPP2 . 0 L22CCTmax RVPomom2TmaxL2CComCES2 . 0220PPPRVPU

32、,则若因此,选择晶体管时,其极限参数因此,选择晶体管时,其极限参数L2CCmaxTCMCCmaxCECEO(BR)LCCmaxCCM22 . 02RVPPVuURViI将将UOM代入代入PT的表达式,可得的表达式,可得优点:优点:电路省掉大电容,改善了低频响应,又有电路省掉大电容,改善了低频响应,又有利于实现集成化。利于实现集成化。 缺点:缺点:三极管发射极直接连到负载电阻上,若静三极管发射极直接连到负载电阻上,若静态工作点失调或电路内元器件损坏,将造成一个态工作点失调或电路内元器件损坏,将造成一个较大的电流较大的电流长时间流过负载,造成电路损坏。实长时间流过负载,造成电路损坏。实际使用的电路

33、中常常在负载回路接入际使用的电路中常常在负载回路接入熔断丝熔断丝作为作为保护措施。保护措施。OCL电路的优缺点:电路的优缺点:例例9.2.1C1 C2 RL Ui Uo +VCC Rb +-Re -解:解:甲类功率放大电甲类功率放大电路可由最简单的单电路可由最简单的单电源射极输出器组成,源射极输出器组成,要得到最大输出功率要得到最大输出功率应将静态工作点设置应将静态工作点设置在负载线的中点。在负载线的中点。 LCEScccmcemcmcemomRUVIUIUP2)2/(212122甲类电路的静态电流较大,效率较低。甲类电路的静态电流较大,效率较低。 OTL乙类功放乙类功放 OCL乙类功放乙类功

34、放LCESccomRUVP2)(21LCESccomRUVP2)2/(21乙类功放静态功耗等于零,效率较高。乙类功放静态功耗等于零,效率较高。例例9.2.2 解:解:WRUVPLCESccom2162)22/20()2/(2122OTL电路电路OCL电路电路WRUVPLCESccom1 .10162)220()(2122 在相同的在相同的Vcc和和RL下,下,OCL电路比电路比OTL电路电路的最大输出功率大许多。的最大输出功率大许多。差动放大级差动放大级 反馈级反馈级偏置电路偏置电路 共射放大级共射放大级UBE 倍增倍增 电路电路 恒流源恒流源 负载负载准互补功放级准互补功放级保险管保险管负载

35、负载+24Vui RL T7 T8 RC8 -24VR2 R3 T6 Rc1 T1 T2 Rb1 Rb2 C1 Rf R1 D1 D2 T3 Re3 T4 Re4 C2 T5 Re5 C3 C4T9 T10 Re10 Re7 Re9 C5 R4 BX使互补对称电路工使互补对称电路工作在甲乙类状态,作在甲乙类状态,减小交越失真减小交越失真引入电压串联负引入电压串联负反馈反馈C5、R4为补偿元为补偿元件,使负载接近件,使负载接近纯电阻。纯电阻。C2、C3、C4防防 止自激振荡止自激振荡9.2.4 实际的功率放大电路(实际的功率放大电路(OCL) The end!(8-59)(1-59)NoImag

36、eNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage9.3.1 功放管的散热问题功放管的散热问题一、热阻的概念一、热阻的概念TCaiRPTTT 比例系数称为热阻比例系数称为热阻 TCMajMRPTTT TajMCMRTTP (8-60)(1-60)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage图图9.3.2 晶体管的散热晶体管的散热 二、热阻的估算二、热阻的估算cajcTRRR sacsjcTRRRR (8-61)(1-61)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoI

37、mage图图9.3.2 晶体管的散热晶体管的散热 二、热阻的估算二、热阻的估算cajcTRRR sacsjcTRRRR (8-62)(1-62)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage图图9.3.2 晶体管的散热晶体管的散热 二、热阻的估算二、热阻的估算cajcTRRR sacsjcTRRRR (8-63)(1-63)NoImageNoImage第第9 9章章 功率放大电路功率放大电路NoImageNoImage图图9.3.2 晶体管的散热晶体管的散热 二、热阻的估算二、热阻的估算cajcTRRR sacsjcTRRRR 9.3.2OTL

38、 互补对称电路互补对称电路一、一、OTL 乙类互补对称电路乙类互补对称电路2CCV在输入信号的正半在输入信号的正半周,周,VT1 导通,导通,iC1 流过流过负载;负载;负半周,负半周,VT2导通,导通,iC2 流过负载。流过负载。在信号的整个周期在信号的整个周期都有电流流过负载,负都有电流流过负载,负载上载上 iL 和和 uO 基本上是正基本上是正弦波。弦波。存在的问题:存在的问题:交越失真交越失真交越交越失真失真图图 9.2.1OTL 乙类互补电路图解分析乙类互补电路图解分析Icm1 = Icm1 Icm,Ucem1 = Ucem2 = Ucem,CESCCcem2UVU L2cmCC0c

39、mCCV2)(dsin12CCRVIVttIVP %5 .78Vom PP 图图 9.2.3LCCLCESCCLcemcmcemomRVRUVRUIUP 281)2(212121222二、二、OTL 甲乙类互补对称电路甲乙类互补对称电路图图 9.2.4OTL 互补对称输出级互补对称输出级R、VD1、VD2 为两管提为两管提供一小的静态偏置电压,使供一小的静态偏置电压,使得在输入信号等于零时,管得在输入信号等于零时,管子微导通,以克服交越失真。子微导通,以克服交越失真。图图 9.2.5OTL 互补电路波形图互补电路波形图tuIOtiC1OtiC2OtuOO9.3.2OCL 互补对称电路互补对称电

40、路图图 9.2.6OCL 互补对称电路互补对称电路Ucem = VCC - - UCESL2CCL2CESCCLcem2om22)(21RVRUVRUP L2cmCC0cmCCVCC22)(dsin1RVIVttIVP %5 .784Vom PP 图图 9.3.19.3.4实际的功率放大电路实际的功率放大电路9.3.4OTL 音频功率放大电路音频功率放大电路中中间间级级前前置置放放大大级级功功率率放放大大级级1. 闭环电压放大倍数闭环电压放大倍数1011 . 01 . 01014144iof RRRFUUAu2. 最大输出功率最大输出功率Lom2om2RUP V 4.5V)5 . 01212(

41、2R11CESCCom UUVU W63. 0W)165 . 421(22Lom2om所所以以 RUP9.3.5OTL 高保真功率放大电路高保真功率放大电路图图 9.3.2高保真高保真 OTL 功率放大电路功率放大电路1. 闭环电压放大倍数闭环电压放大倍数5 .3662. 062. 022b2Fb2iof RRRUUAu2. 最大输出功率最大输出功率Lom2om2RUP V7 . 91V)18 . 027 . 0124(Re9BE9BE7Re4EC4CCom UUUUUVU W3 .24W)87 .1921(22Lom2om RUP所所以以9.3.6集成功率放大器集成功率放大器图图 9.4.1

42、集成功放集成功放 5G31 的电路原理图的电路原理图1. 闭环电压放大倍数闭环电压放大倍数11110110810iof RRRUUAu2. 最大输出功率最大输出功率 W1W82)22/12(2)2/(2L2CESCCom RUVP所以所以9.5 集成功率放大器集成功率放大器特点:特点:工作可靠、使用方便。只需在器件外部适工作可靠、使用方便。只需在器件外部适当连线,即可向负载提供一定的功率。当连线,即可向负载提供一定的功率。集成功放集成功放LM384:生产厂家:生产厂家:美国半导体器件公司美国半导体器件公司电路形式:电路形式:OTL输出功率:输出功率:8 负载上可得到负载上可得到5W功率功率 电源电压:电源电压:最大为最大为28V 集成功放集成功放 LM384管脚说明管脚说明:14 - 电源端(电源端( Vcc)3、4、5、7 - 接地端(接地端( GND) 10、11、12 - 接地端(接地端(GND)2、6 - 输入端输入端 (一般(一般2脚接地)脚接地) 8 -

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