模拟电子技术之功率放大电路

第4章功率放大电路本章教学内容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4.1功率放大电路的主要特点

功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率的放大电路。例：

扩音系统执行机构功率放大电压放大信号提取对功率放大电路的要求足够大的输出功率

具有较高的效率

共射接法最大输出功率集电极输出电压的最大幅值输出电流的最大幅值负载消耗的功率直流电源提供的功率放大电路中三极管的工作状态大信号状态最大集电极电流c-e反向击穿电压最大耗散功率放大电路中三极管的工作方式三极管在正弦信号整个周期内的导通情况，可分为几个工作状态：乙类：

=180°甲类：

=360°甲乙类：180°<

<

360°丙类：

<

180°放大电路的分析方法微变等效电路法图解法√相同点:都是能量的控制与转换;不同点:各自追求的指标不同。电压放大电路追求不失真的电压放大倍数；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。

功率放大电路与前几章介绍的电压放大电路的比较:4.2互补对称式功率放大电路变压器耦合推挽功率放大电路负半周：T2导通、T1截止；正半周：T1导通、T2截止；优点：实现阻抗变换。体积庞大、笨重、消耗有色金属，且效率较低，低频和高频特性都差。缺点：交替工作

互补对称功放的类型

无输出变压器形式（OTL电路）无输出电容形式（OCL电路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互补对称：电路中采用两支晶体管，NPN、

PNP各一支；两管特性一致。类型：电路组成和工作原理OTL乙类互补对称电路R2+R1+VCCC2-VT1NPNuiuoVT2PNPRLC1+0tic10tic20tiL0tui交越失真iC1iC2iLiL=iC1–iC2VT1导通VT2截止VT2导通VT1截止OTL甲乙类互补对称电路iC1iC2iLiB1iB2R2R1ui++VCCC1-VT1NPNuoVT2PNPRLVD1VD2b1b2R+R

、VD1和VD2为两管提供了静态基极电流IB1和IB2微弱导通状态避免了ui较小时两管同时截止,减小了交越失真。静态时:iC1iC2iLR2R1ui++VCCC1-VT1NPNuoVT2PNPRLVD1VD2b1b2R+tuiOtiC1OtiC2OtuOO

优点：单电源供电。

缺点：低频特性差。OCL甲乙类互补对称电路优点：直接耦合，频率特性好。

缺点：双电源供电。互补对称电路主要参数的估算

OCL互补对称电路主要参数的估算Ucem=VCC-UCES-uCE2QiC1OiC2uCE1AOBIcm1Icm2Ucem1UCESVCCRLVCC最大输出功率Ucem

=VCC–UCES

效率功率三极管的极限参数▼集电极最大允许电流ICM▼集电极最大允许反向电压U(BR)CEO▼集电极最大允许耗散功率PCMPCM>0.2PomOTL互补对称电路主要参数的估算2-uCE2QiC1OiC2uCE1AOB

Icm1Icm2Ucem1UCESVCC交流负载线2RLVCC最大输出功率效率功率三极管的极限参数▼集电极最大允许电流ICM▼集电极最大允许反向电压U(BR)CEO▼集电极最大允许耗散功率PCMPCM>0.2Pom4.3采用复合管的互补对称式放大电路复合管的接法及其β和rbe复合管的接法保证前级三极管的输出电流与后级三极管的输入电流的实际方向一致。外加电压的极性应保证前后两个三极管均为发射结正偏，集电结反偏，使两管都工作在放大区。目的：扩大电流的驱动能力。类型与原来相同类型与前级三极管相同复合管的β和rbeΔiE1=ΔiB2=(1+β1)ΔiB1ΔiC1=β1ΔiB1ΔiC2=β2(1+β1)ΔiB1(β1+β2+β1β2)ΔiBrbe=rbe1+(1+β1)rbe2β=β1+β2+β1β2≈β1β2iC1iC2iE1=iB2iEiCiBiB1VT1VT2becic1=iB2iE2iB1iBic2iciE1iEβ=β1(1+β2)≈β1β2rbe=rbe1VT2VT1bec1

2复合管的类型由第一支管子决定。复合管组成的互补对称放大电路VT1VT2+VCC-VCCuIRLuORR2R1VD2VD1VT3VT4VT3、VT4很难互补对称VT3、VT4可实现互补对称VT1VT2+VCC-VCCuIRLuORR2R1VD2VD1VT3VT4Re1Re24.4集成功率放大器集成功放的优点：温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小，内部有各种保护电路。集成功放的分类：通用型功放、专用型功放单通道功放、双通道功放小功率功放、大功率功放82716354R3R2R1R4R5R7R615kΩ15kΩ50kΩ1.35kΩ150Ω15kΩ50kΩVT1VT2VT3VD1VT10VT4VT5VT7VT8VT6VT9VD2输入级为双端输入、单端输出差分放大电路镜像电流源中间级电压串联负反馈＋－12364578V＋增益控制反相输入端同相输入端地增益控制旁路电容CB输出端集成功放LM386的引脚开路，电压增益约为20倍。接一个大电容，电压增益约为200倍。接入不同阻值的电阻，即可得到20~100之间的电压增益。但接入电阻时必须与一