模拟电电子技术基础第9章(第四版)童诗白华成英

0导言1常用半导体器件2基本放大电路3多级放大电路4集成运算放大电路5放大电路的频率响应6放大电路中的反馈7信号的运算和处理8波形的发生和信号的变换9功率放大电路10直流电源模拟电子技术基础9功率放大电路9.1功率放大电路概述9.2互补功率放大电路9.3功率放大电路的安全运行9.4集成功率放大电路9.5Multisim应用举例9功率放大电路poweramplifier9.1功率放大电路概述1.功率放大电路的主要特点功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。

管子工作在接近极限状态。1.功率放大电路的主要特点一般直接驱动负载，带负载能力要强。如果是三极管构成，选用哪一组态？0.25W/16欧喇叭

9.1功率放大电路概述输出电阻：2.要解决的问题提高效率效率=?效率=负载得到的有用信号功率电源供给的直流功率9.1功率放大电路概述2.要解决的问题提高效率减小失真管子工作在接近极限状态。功放管输出功率较大一般非线性失真越严重大输出功率非线性失真9.1功率放大电路概述2.要解决的问题提高效率减小失真管子的保护由于有相当大的功率消耗在管子的集电结上，结温和管壳温度会变得很高。因此，半导体三极管的散热就成为一个重要问题。9.1功率放大电路概述3.提高效率的途径降低静态功耗，即减小静态电流。#

功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？如何提高效率?效率=负载得到的有用信号功率电源供给的直流功率9.1功率放大电路概述4.三种工作状态三极管根据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：导通角等于180°甲类：一个周期内均导通甲乙类：导通角大于180°丙类：导通角小于180°#

用哪种类型的电路作功率放大电路最合适？甲类乙类甲乙类丙类该电路构成什么组态？该电路工作于那种工作状态？VBE(th)＝0followervo＝vicutoffvo＝0VBE(th)＝0cutoffvo＝0followervo＝vi+9.2互补功率放大电路要解决的问题提高效率减小失真管子的保护1.电路组成由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。种电路也称OCL（OutputCapacitorless)互补功率放大电路。2.工作原理两个三极管在信号一个正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。9.2互补功率放大电路输入电压的正半周：＋VCC→T1→RL→地输入电压的负半周：

地→RL→T2→－VCC静态时，VEQ＝VBQ＝0。两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。静态时，UEQ＝UBQ＝0。最大输出有效值：T1截止：VCE=VCCT1放大：1V<VCE<VCCT1饱和：VCE=VCES=0.3V正半周3.分析计算（1）最大不失真输出功率Pomax实际输出功率Po3.分析计算单个管子在半个周期内的管耗（2）管耗PT两管管耗最大管耗与最大输出功率的关系最大管耗可用求极值的方法求解。因此有令则得选管依据之一3.分析计算（3）电源供给的功率PV当（4）效率当4.功率与输出幅度的关系半导体三极管的选择故必须满足下列条件：①集电极最大允许耗散功率PCM②集电极-发射极间击穿电压V(BR)CBO

③集电极最大允许电流ICM(注1:当T2导通且vCE2

0时,vCE1达到最大值)结论：选管原则PCM>0.2PomV(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RLRLV1V2+VCC+vi+voVEE例

已知：VCC=VEE=24V，RL=8，忽略UCE(sat)

求Pom

以及此时的PV、PT，并选管。[解]PV=2V2CC/RL=2242//(8)=45.9(W)=0.5(45.936)=4.9(W)V(BR)CEO>48VICM>24/8=3(A)可选：V(BR)CEO=60100VICM=5APCM=1015WRLV1V2+VCC+vi+voVEE乙类互补对称电路存在的问题交越失真CrossoverDistortion9.2互补功率放大电路乙类互补对称电路存在的问题实际测试波形9.2互补功率放大电路交越失真产生的原因？管子基极没有偏置如何提供偏置？0.7V0.7V两个二极管会截止吗？三极管还为乙类吗？甲乙类9.2互补功率放大电路甲乙类双电源互补对称电路1.静态偏置可克服交越失真2.动态工作情况二极管等效为恒压模型#

在输入信号的整个周期内，两二极管是否会出现反向偏置状态？理想二极管设T3已有合适的静态工作点电路特点：可以克服交越失真但偏置电压不易调整。甲乙类双电源互补对称电路VBE可认为是定值

R1、R2不变时，VCE也是定值，可看作是一个直流电源例

在如图所示电路中，负载所需最大功率为16W，负载电阻为8欧。设晶体管饱和压降为2V，试问：（1）电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？解：（1）（2）甲乙类单电源互补对称电路需要正负电源还能正常工作吗？甲乙类单电源互补对称电路1.静态偏置2.动态工作情况

调整R1、R2阻值的大小，可使此时电容上电压#

在怎样的条件下，电容C才可充当负电源的角色？此电路存在的问题：K点电位受到限制RLV1V2+VCC+ui+uoVEE乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)(OCL—OutputCapacitorless)RLRBV4–0+VCCV5V1V2CERERB1RB2+uo+ui+++C甲乙类单电源互补对称放大电路—OTL电路(OutputTransformerless)OTL应用OCL电路有关公式时，要用VCC/2取代VCC。OCL电路和OTL电路的比较OCLOTL电源双电源单电源信号交、直流交流频率响应好fL

取决于输出耦合电容C电路结构较简单较复杂Pomax功率放大器形式的选择甲类工作状态效率过低乙类工作状态交越失真双电源甲乙类需要两个电源单电源甲乙类低频特性差本章小结功放的目的功放的特点功放的指标功放的分析方法功放的类型功放的失真功放管的选用功放的指标计算负载输出最大不失真