模拟电子技术基础_功率放大电路

1、第第8章章 功率放大电路功率放大电路概概 述述8.1互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路8.2典型集成典型集成功率放大器及应用功率放大器及应用8.38.1 功率放大电路功率放大电路 1功率放大电路的特点功率放大电路的特点以输出功率为主要目的的放大电路称为功率放大电路。以输出功率为主要目的的放大电路称为功率放大电路。 （1 1）要提供尽可能大的输出功率）要提供尽可能大的输出功率功放管往往接近极限工作状态。功放管往往接近极限工作状态。 （2）能量转换效率要高）能量转换效率要高（3）应根据不同的应用场合，对非线性失真提出不同）应根据不同的应用场合，对非线性失真提出不同 的要求的要求（4）功放管的

2、散热和保护）功放管的散热和保护2放大电路的工作状态及提高效率的主要途径放大电路的工作状态及提高效率的主要途径（1）甲类放大电路）甲类放大电路Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过晶体管。点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过晶体管。（2）乙类放大电路）乙类放大电路静态电流为静态电流为0，晶体管只在正弦信号的半个周期内导通。，晶体管只在正弦信号的半个周期内导通。（2）甲乙类放大电路）甲乙类放大电路介于甲类和乙类之间，导通角大于介于甲类和乙类之间，导通角大于180小于小于 360。vBE8.2 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路8.2.1 双电源互补对称功率放大电路双电源互补对称功

3、率放大电路1电路组成和工作原理电路组成和工作原理静态时静态时T1、T2均截止，均截止，VB= VE=0(1)特征：特征：T1、T2特性理想对称。特性理想对称。(2)静态分析静态分析T1的输入特性的输入特性理想化特性理想化特性OCL: Output CapacitorLess T1、T2两个管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随，两个管子交替工作，两路电源交替供电，双向跟随，在负载上得到完整的正弦波。在负载上得到完整的正弦波。ic1ic2（3）动态分析）动态分析vi正半周，电流通路为正半周，电流通路为 +VCCT1RL地，地， vo = vivi负半周，电流通路为负半周，电流通路为 地地 RL

4、 T2 -VCC， vo = vivivovovo 交越失真交越失真死区电压死区电压（4） 交越失真交越失真开启开启电压电压信号在零附近两信号在零附近两只管子均截止只管子均截止消除失真的方法：消除失真的方法：设置合适的静态工作点。设置合适的静态工作点。 静态时静态时T1、T2处于临界导通状态，处于临界导通状态，有信号时至少有一只导通；有信号时至少有一只导通； 偏置电路对动态性能影响要小。偏置电路对动态性能影响要小。ib2b1D2D1B1B2vvvVVV动态：静态：BERVV421344bbVRRRBEbbVRRRV43421BEVRR)1 (43扩大电路。或倍增电路故称之为BEBEVV（5）准

5、互补输出级）准互补输出级 为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管。为保持输出管的良好对称性，输出管应为同类型晶体管。BE543EB3BE2BE1)1 ( VRRVVV静态时：ib3b1vvv动态时： 2主要参数计算主要参数计算（1）输出功率）输出功率 ooo=IVPomom21IVLomRV22最大不失真输出功率最大不失真输出功率PomaxL2CCL2CESCComax21)(21RVRVVPCESCCom=VVV数值较大时数值较大时不可忽略不可忽略大功率管的大功率管的VCES一般为一般为23V。（2 2）电源提供的总功率）电源提供的总功率 )(sin21)(21001C(AV)tt

6、dItdiIcmC)(sin210ttdRVLomLomRV)(V2AVCCCIVP LomCCRVV2（3 3）转换效率）转换效率 VoPPLomRV22LomCCRVV2/CComVV4CCCESCC4 VVV时， CComVV% 78.54max 最高效率最高效率 maxmax（4）晶体管的功率损耗（功耗）晶体管的功率损耗（功耗） oVPPPTL2om21RVLCC2RVVom0)2(1TomCCLomVVRdVdPCComVV2omCCPRVP4 . 02L22Tmax总的管耗：总的管耗：每只管子的最大管耗：每只管子的最大管耗： omPPP2 . 0T2maxT1max 3功放管的选择

7、功放管的选择LCESCCRVVimaxCCCmaxCE2VvomL2CCmax12 . 022 . 0PRVPTLCCRV 电路中，功放管的极限参数：电路中，功放管的极限参数：因此，选择功放管时，其极限参数因此，选择功放管时，其极限参数: :L2CCmaxTCMCCmaxCECEO(BR)LCCmaxCCM22 . 02RVPPVvVRViI例例8.2.1 在图示电路中，已知在图示电路中，已知VCC=18V，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 ，电压放大倍数约为，电压放大倍数约为1，负载电阻，负载电阻RL=8。（1）求负载上可能获得的最大输出功率和效率；）

8、求负载上可能获得的最大输出功率和效率；（2）若输入电压的有效值为）若输入电压的有效值为8 V，则负载上能够获得的最，则负载上能够获得的最 大功率为多少大功率为多少?VVCES2解：解：(1) LCESCCRVVP2)(2omWW1682)218(2CComVV4%8 .69%5 .7818218(2) 28imomVVLomRVP22omWW882)28(28.2.2 单电源互补对称功率放大电路单电源互补对称功率放大电路pVM ov Iv OTL: Output TransformerLess 单电源供电、零输入时零输出，单电源供电、零输入时零输出， 最大不失真输出电压峰最大不失真输出电压峰-

9、 -峰值接峰值接 近电源电压。近电源电压。2/CCCMBIVVVVv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。CESom2VVVCCC 足够大，才能认为其足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。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。8.2.3 带前置放大级的互补对称功率放大电路带前置放大级的互补对称功率放大电路由例由例8.2.1可知，当功放电路的输入电压幅值不是足够大时，可知，当功放电路的输入电压幅值不是足够大时，功放电路的输出功率将达不到最

10、大值。功放电路的输出功率将达不到最大值。 161RRAvf8.3 集成功率放大器及应用集成功率放大器及应用 8.3.1 集成功率放大器集成功率放大器LM386简介简介LM386是美国国家半导体公司早期生产的低电压通用型集成是美国国家半导体公司早期生产的低电压通用型集成功率放大器。它是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电功率放大器。它是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调、电源电压范围大、外接元件少、总谐波失真小压增益可调、电源电压范围大、外接元件少、总谐波失真小以及价格低廉、使用方便、工作稳定等优点，被广泛应用于以及价格低廉、使用方便、工作稳定等优点，被广泛应用于录音机、收音机等电路中。录音机、收音机等电路中。 8.3.2 集成功率放大器集成功率放大器LM386的应用的应用LCCRVP2om)22/(1、基本用法、基本用法C1为输出电容，由于引脚为输出电容，由于引脚1和和8开路，集成功放的电压放大开路，集成功放的电压放大倍数为倍数为20。利用。利用RW可调节扬声器的音量，可调节扬声器的音量，R和和C2串联构成串联构成校正网络用来进行相位补偿、校正网络用来进行相位补偿、 LCCRV82VVCC16 32LRWP1omm