模块六功率放大电路

知识点一

功率放大电路的几个问题

知识点二

几种常见的功率放大电路模块六功率放大电路知识点一

功率放大电路的几个问题（一）

功率放大电路的特点

及主要技术指标功率放大电路有以下特点。（1）输出功率要满足负载需要

Po=IoUo

（6-1）（6-2）

最大输出功率POM是指在输入为正弦信号，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。（2）效率要高

定义放大电路的效率为（6-3）

式中，Po为信号输出功率，PE为直流电源向电路提供的功率。（3）非线性失真尽量小（4）分析估算采用图解法（5）功放中晶体管常工作在极限状态（二）

功率放大电路工作状态的分类

功率放大电路按其中晶体管导通时间的不同，可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类等。

在输入信号的一个周期内，甲类功放中晶体管始终工作于导通状态；乙类功放电路中晶体管仅在半个周期内导通；甲乙类功放中晶体管导通时间大于半周而小于全周；丙类功放电路的特征是晶体管导通时间小于半个周期。图6.1四类功率放大电路工作状态示意图知识点二

几种常见的功率放大电路（一）OCL乙类互补对称功率放大电路1．电路组成和工作原理

OCL（OutputCapacitorLess，无输出电容电路）乙类互补对称功率放大电路如图6.2（a）所示。图6.2OCL乙类互补对称功率放大电路

2．性能指标估算图6.3电压和电流波形图图6.4OCL乙类互补对称功率放大电路的图解分析（1）输出功率Po（6-4）

由图6.4可以看出，最大不失真输出电压（6-5）

最大不失真输出电流（6-6）

故最大不失真输出功率（6-7）（2）效率（6-9）

考虑正负两组直流电源提供给电路总的功率为（6-10）

将式（6-4）、式（6-10）代入式（6-3）可得（6-11）

当输出信号达到最大不失真输出时，效率最高，此时（6-12）（6-13）（3）单管最大平均管耗PT1max（6-15）3．功放管的选管原则

晶体管的参数必须满足下列条件：①每只晶体管的最大允许管耗（或集电极功率损耗）PCM必须大于PT1max=0.2Pomax；②考虑到当VT2接近饱和导通时，忽略饱和压降，此时VT1管的uCE1具有最大值，且等于2UCC，因此，应选用UCEO>2UCC的管子；③通过晶体管的最大集电极电流约为UCC/RL，所选晶体管的ICM一般不宜低于此值。例6-1：功放电路如图6-2（a）所示，设UCC=12V，RL=8，晶体管的极限参数为ICM=2A，UCEO=30V，PCM=5W。试求最大输出功率Pomax；并检验所给晶体管是否能安全工作。解：由式（6-7）可求出

通过晶体管的最大集电极电流、c-e间最大压降和最大管耗分别为Icm、Ucem和PT1max均分别小于极限参数ICM、UCEO和PCM，故晶体管能安全工作。（二）OCL甲乙类互补对称功率放大电路

失真出现在信号通过零值处，称为交越失真。交越失真波形如图6.5所示。图6.5互补对称功率放大电路的交越失真图6.6典型OCL甲乙类互补对称功放电路

图6.7OCL甲乙类互补对称功放电路波形图OCL甲乙类互补对称功放电路的最大输出功率和效率可近似采用OCL乙类互补对称功放电路的计算公式来进行估算。（三）OTL甲乙类互补对称功率放大电路OTL（OutputCapacitorLess）电路。