功放电路学习课件

5.1功率放大电路的一般问题5.2乙类双电源互补对成功率放大电路5.3甲乙类互补对成功率放大电路5.4集成功率放大器5.5功率器件第5章功率放大电路例：扩音系统执行机构功率放大器的作用：

用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。5.1概述功率放大电压放大信号提取一.功放电路的特点（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（1）输出功率Po尽可能大二.甲类功率放大器分析三极管的静态功耗：若动态功耗（当输入信号Ui时）放大电路向电阻性负载提供的输出功率在输出特性曲线上，正好是三角形ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。

要想PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使Vom和Iom都要大。最大输出功率电源提供的功率此电路的最高效率甲类功率放大器存在的缺点：

输出功率小静态功率大，效率低一.结构互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLNPN型PNP型5.2乙类互补对称功率放大电路

二、工作原理（设ui为正弦波）ic1ic2

静态时：ui=0Vic1、ic2均=0（乙类工作状态）

uo=0V动态时：ui

0VT1截止，T2导通ui>0VT1导通，T2截止iL=ic1

;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2注意：T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作。ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL输入输入波形图uiuououo´交越失真死区电压组合特性分析——图解法负载上的最大不失真电压为Vom=VCC-VCESvo=-vce动画演示（1）最大不失真输出功率Pomax实际输出功率Po图解分析演示图三、分析计算单个管子在半个周期内的管耗（2）管耗PT两管管耗四．三极管的最大管耗

问：Vom=？PT1最大,PT1max=？用PT1对Vom求导得出：PT1max发生在Vom=0.64VCC处。将Vom=0.64VCC代入PT1表达式：选管条件1.PCMPT1max=0.2PoM2．tuo交越失真uit+VCC-VCCuiiLRLT1T2A存在交越失真OCL电路乙类互补对称功放的缺点uB1tUTtiBIBQ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。iCQuceUSC/REUSCIBQ2.带前置放大级的功率放大器

动画演示3.电路中增加复合管增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。cbeT1T2ibicbecibic1

2晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。cbeT1T2ibic复合NPN型复合PNP型becibic1、基本原理.单电源供电；.输出加有大电容。（1）静态分析则T1、T2特性对称，令：VCC/2RLuiT1T2+VCCCAUL+-UC二.甲乙类单电源互补对称电路（2）动态分析若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称，但存在交越失真。ic1ic2交越失真（电容相当于电源）RLuiT1T2+VCCCAUL+-时，T1导通、T2截止；时，T1截止、T2导通。设输入端在0.5VCC直流电平基础上加入正弦信号（3）输出功率及效率若忽略交越失真的影响，且ui幅度足够大。则：LCCLCCLRVIVU22maxmax==，3.带自举电路的单电源功放静态时C3充电后，其两端有一固定电压动态时由于C3很大，两端电压基本不变，使D点电位随输出电压升高而升高。保证输出幅度达到VCC/2。自举电路自举电路5.4实用功率放大器举例这里介绍一个实用的OCL准互补功放电路。其中主要环节有：(1)恒流源式差动放大输入级（T1、T2、T3）；(2)偏置电路（R1、D1、D2）；(3)恒流源负载（T5）；(4)OCL准互补功放输出级（T7、T8、T9、T10）；(5)负反馈电路（Rf、C1、Rb2构成交流电压串联负反馈）；(6)共射放大级（T4）；(7)校正环节（C5、R4）；(8)UBE倍增电路（T6、R2、R3）；(9)调整输出级工作点元件（Re7、Rc8、Re9、Re10）。将其集成起来，就成为集成功放电路。

+24VuiRLT7T8RC8-24VR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX差动放大级反馈级偏置电路共射放大级UBE倍增电路恒流源负载准互补功放级保险管负载实用的OCL准互补功放电路：集成功放LM384管脚说明:14

--电源端（Vcc）3、4、5、7--接地端（GND）10、11、12--接地端（GND）2、6--输入端（一般2脚接地）

8--输出端（经500电容接负载）)12345678910111213141--接旁路电容（5）9、13--空脚（NC）集成功放LM384外部电路典型接法：500-+0.12.78146215Vccui8调节音量电源滤波电容外接旁路电容低通滤波,去除高频噪声输入信号输出耦合大电容1．功率放大器的特点：工作在大信号状态下，输出电压和输出电流都很大。要求是在允许的失真条件下，尽可能提高输出功率和效率。2．为了提高效率，在功率放大器中，BJT常工作在乙类和甲乙类状态下，并用互补对称结构使其基本不失真。这种功率放大器理论上的最大输出效率可以达到78.5％。3．互补对称功率放大器的几种主要结构：OCL（双电源）——乙类甲乙类。OTL（单电源）——乙类甲乙类。4．随着半导体工艺、技术的不断发展，输出功率几十瓦以上的集成放大器已经得到了广泛的应用。功率VMOS管的出现，也给功率放大器的发展带来了新的生机。本章小结5.1功率放大电路的一般问题一、功放电路特点1．输出功率Po尽可能大

2．效率要高Po大，电路的能量损耗也大3．非线性失真要小大信号工作状态，与Po、是一对矛盾要求Vo和Io都足够大4．功放管散热和保护问题二、功放电路分类根据静态偏置的不同，功放电路可分为:甲类、乙类和甲乙类三种功放电路分类比较表：类别工作点波形导通角特点甲类甲乙类乙类较高较低最低360180180—360无失真效率低失真大效率最高失真大效率较高一、电路OCL(OutputCapacitorless)双管：NPN、PNP特性相同且互补双共集电路双电源供电

5.2乙类互补功放——标准型也称OCL互补功放二、工作原理vi正半周时结论：两个三极管，轮流导电（正、负半周）互补不足忽略三极管的开启电压:T1导电iE1通过RLVi负半周时T2导电iE2通过RL合成完整、不失真波形互补推挽组合特性分析——图解法负载上的最大不失真电压为Vom=VCC-VCESvo=-vce1．输出功率Po三、参数计算最大不失真功率为：理想最大输出功率为：以正半周为例2．电源功率PV（PE）3．三极管的管耗PT

问：Vom=？PT1最大,PT1max=？用PT1对Vom求导得出：PT1max发生在Vom=0.64VCC处。将Vom=0.64VCC代入PT1表达式得：4．效率η当Vom=VCC

时，ηmax=π/4=78.5％。四、选管条件1．PCM2．3．PT1max

=0.2PoM5.3其它类型互补功率放大电路

5.3.1单电源互补功放 5.3.2采用复合管的互补功放 5.3.3集成功放 5.3.4BTL互补功放 5.3.5双通道功放5.3.1单电源互补功放LLπ21fRC³OTL（Outputtransformerless)单电源电容器Co选择：静态:Vk=VCC/2

5.3.2采用复合管的互补功放

当输出功率较大时往往采用复合管复合管有四种形式：达林顿管：由NPN-NPN或PNP-PNP复合而成。复合管极性=前面的管极性

5.3.3集成功率放大器广泛用于音响、电视和小电机的驱动方面。大多数集成功率放大器=运算放大器+互补功率输出。使用方法原则上与集成运