模拟电子技术基础：第27讲 功率放大电路+互补输出

1、第二十七讲 功率放大电路一、概述二、互补输出级的分析计算一、概述例： 扩音系统实际负载1.什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器。功率放大电压放大信号提取一、概述2. 功率放大电路的特点 （1） 输出功率尽可能大。（2） 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: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce一、概述2. 功率放大电路的特点(3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失

2、真。(4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Po: 负载上得到的交流信号功率。PV ： 电源提供的直流功率。（5）功放管散热和保护问题一、概述3. 功率放大电路研究的问题 （1） 性能指标：输出功率和效率。 若已知Uom，则可得Pom。 （2） 分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。 （3） 晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。 在功放中，晶体管通过的最大集电极或射极电流接近最大集电极电流，承受的最大管压降接近c-e反向击穿电压，消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。称为工作在尽限状态。4. 晶体管的工作方式甲类：Q点适中，在正

3、弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。甲乙类：介于两者之间，导通角大于180iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQVCC乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。iCuCEQ2ICQVCC（1）变压器耦合功率放大电路 单管甲类电路 输入信号增大，输出功率如何变化？ 输入信号增大，电源提供的功率如何变化？效率如何变化？5. 功率放大电路的种类乙类推挽电路 信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。 相同类型的两只管子交替工作，称为“ 推挽 ”。 设 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。（2）OTL电路 输入电压的正半周

4、： VCCT1CRL地 C 充电。输入电压的负半周： C 的 “”T2地RL C “” C 放电。C 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。因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，故选用OTL电路。（3） OCL电路输入电压的正半周： VCCT1RL地输入电压的负半周： 地RL T2 VCC两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。互补：不同类型的两支晶体管交替工作，且均组成射极输出形式的电路。静态时，UEQ UBQ0。（4）BTL电路 输入电压的正半周：VCC T1 RL T4地输入电压的负半周：VCC T2 RL T3地是双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻均无

5、接地点。管子多，损耗大，使效率低。几种电路的比较 变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率低，低频特性差。OTL电路：单电源供电，低频特性差。OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。BTL电路：单电源供电，低频特性好；双端输入双端输出。交越失真消除失真的方法：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消除交越失真的互补输出级D1,D2提供大开启于死区电压的基本偏置，约等于两个管开启电压之和。uB1tUTtiBIBQ波形关系：ICQiCuBEiBibiCQuceVCC /ReVCCIBQuB1tUTtiBIBQ波形关系：ICQiCuBEiBib特点：存在较小的静态电流 ICQ 、IBQ 。每管导通时间大于半个周期，基本不失真。 iCQuceVCC /ReVCCIBQ二、互补输出级的分析估算求解输出功率和效率的方法:然后求出电源的平均功率，效率在已知RL的情况下，先求出Uom，则2. 效率1. 输出功率3. 晶体管的极限参数PT对UOM求导，并令其为0，可得 在输出功率最大时，因管压降最小，故管子损耗不大；输出功率最小时，因集电极电流最小，故管子损耗也不大。管子功耗与输出电压峰值的关系为因此，选择晶体管时，其极限参数将UOM代入PT的表达式，可得讨论：出现下列故障时，将产生什么现象