模电4 功率放大电路

1、第四章 功率放大电路4.1功率放大电路的主要特点4.2互补对称式功率放大电路4.3采用复合管的互补对称式放大电路4.4集成功率放大器1 功率放大电路通常是在大信号状态下工作，是以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得一定的不失真的输出功率。它要求：输出功率尽可能大； 效率要高； 非线性要小； 考虑管子的散热问题。4.1功率放大电路的主要特点2对功放的主要要求：1. 根据负载要求，提供所需要的输出功率。最大输出功率2. 具有较高的效率输出功率直流电源提供功率放大器实质上是一个能量转换器, 它是将电源供给的直流能量转换成交流信号的能量输送给负载, 因此, 要求转换效率高。为定量反映放大电路效率的高

2、低, 引入参数, 它的定义为33. 非线性失真要小 为使输出功率大, 由分析可知Iom、Uom也应比较大, 故功率放大器采用的三极管均应工作在大信号状态下。由于三极管是非线性器件, 在大信号工作状态下, 器件本身的非线性问题十分突出, 因此, 输出信号不可避免地会产生一定的非线性失真。因此,电路设计时要考虑这一点,使工作点不超出安全工作区的范围.4.分析方法：图解法5.功放的电路形式：射随器 互补对称式电路4三极管的工作状态 功率放大电路必须考虑效率问题。为了降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但又产生了失真问题。推挽电路和互补对称电路

3、较好地解决了乙类工作状态的失真问题。5+uo-RLVCCuiT2T1变压器耦合推挽电路工作原理 ui1ui2iC1iC2iLuiui1ui2iC1iC2iLuo体积大、价格贵、低频响应差、本身有损耗，而且由于漏感和寄生电容的存在，使经过变压器引入深度负反馈时极易引起自激振荡。(工作在乙类) ui164.2互补对称式功率放大电路4.2.1电路组成和原理一、OTL 乙类互补对称电路在输入信号的正半周，VT1 导通，iC1 流过负载；负半周，VT2导通，iC2 流过负载。在信号的整个周期都有电流流过负载，负载上 iL 和 uO 基本上是正弦波。存在的问题：交越失真交越失真图 4.2.1优点：效率高。

4、7动画17-38二、OTL 甲乙类互补对称电路OTL 互补对称输出级R、VD1、VD2 为两管提供一小的静态偏置电压，使得在输入信号等于零时，管子微导通，以克服交越失真。OTL 互补电路波形图tuIOtiC1OtiC2OtuOO9三、OCL 互补对称电路图 4.2.6OCL 互补对称电路OTL电路的缺点：1 大电容容易造成低频段频率失真；2 大电容的存在电感效应，在高频段会产生附加相移， 改变电路的性能；3 大电容不便于集成。OCL电路的优、缺点：优点：改善了OTL电路的不足之处。缺点：发射极直接连接负载，若静态工作点失调或电路元件损坏，将导致负载电流过大。解决办法：在负载回路接入熔断丝。10

5、一、OCL 互补对称电路主要参数的估算Ucem = VCC - UCES4.2.2互补对称电路主要参数的估算(1) 最大输出功率当输入信号足够大，使Vim=Vom=Vcem=VCCVCESVCCT1,T2工作在射极输出器状态，AV1。11(2) 效率PV应为电源电压VCC与一个周期内（实际只工作了半个周期）三极管的集电极电流的平均值之积12(3)功率三极管的极限参数a）集电极最大允许电流ICM: ICM VCC/RLb）集电极最大允许反向电压c）集电极最大允许耗散功率PCM（推导见下页）13单个管子在一个周期内的管耗（2）管耗PT两管管耗14三极管的最大管耗 问：Vom=？ PT1最大, PT

6、1max=？用PT1对Vom求导得出：PTm发生在Vom=0.64VCC处。将Vom=0.64VCC代入PT1表达式：15OTL 互补对称输出级16二、OTL 乙类互补电路主要参数的估算Icm1 = Icm1 Icm，Ucem1 = Ucem2 = Ucem，(1) 最大输出功率17(2) 效率18(3)功率三极管的极限参数a）集电极最大允许电流ICM: ICM VCC/（2RL）b）集电极最大允许反向电压c）集电极最大允许耗散功率PCM19例:假设图.所示的互补对称电路中，直流电源CC均为，负载电阻L均为,且三极管的饱和管压降UCES均为2V，试分别估算两个电路的最大输出功率，效率和功率三极

7、管的极限参数。 1.估算OCL电路 2。估算OTL电路20T2T1iB1iB2iE1iC1iC2iE2CBETT2T1iB1iC1iE1iE2iB2iC2EBCT正确的复合管应该满足以下几个条件：内部电极相连处不能造成电流流向的冲突。 两进一出为NPN，一进两出为PNP214.3.2复合管组成的互补对称放大电路+VCC-VCCRb1Rb2uORLuiC1VT1VT3VT2VT4RbVD1VD2优点：采用复合管，提高放大倍数，增大输入电阻缺点：输出端的两个三级管类型不同，对于大功率管，很难达到理论上要求的特性互补对称。22+VCC-VCCRb1Rb2uORLuiC1VT1VT3VT2VT4RbV

8、D1VD2Re1Rc2准互补对称放大电路优点：输出端的两个三级管类型相同，采用复合管结构，既保证了互补对称的性质，又便于工程上实现。Re1、Rc2是为了调整功率管VT3、VT4的静态工作点而设置的。234.4 集成功率放大器分类 1）按用途分：通用型、专用型。 2）按芯片结构：单通道、双通道。几种集成音频功率放大器概况（PP161）244.4.1 集成功率放大器的电路组成LM386的电路原理254.4.3 集成功率放大器的引脚和典型接法4.4.2 集成功率放大器的主要技术指2627图9.4.3 LM386外接元件最少的用法8问题:这种接法的增益?28图9.4.4 LM386电压增益最大的用法29图9.4.5 LM386的一般用法30电源输出端2地地地输入端2反馈端2LM1877引脚图典型接法（PP165）)12345 67891011121314偏置端输出端1 地地地输入端1反馈端131 双通道功率放大电路是用