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文档简介

第七章功率放大电路

7.1.1功率放大电路的特点和要求1.功率放大电路的定义

功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载,带负载能力要强。2.功率放大电路与电压放大电路的区别

(1).本质相同电压放大电路或电流放大电路:主要用于增强电压幅度或电流幅度。功率放大电路:主要输出较大的功率。但无论哪种放大电路,在负载上都同时存在输出电压、电流和功率,从能量控制的观点来看,放大电路实质上都是能量转换电路。因此,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。(2).任务不同电压放大电路:主要任务是使负载得到不失真的电压信号。输出的功率并不一定大。在小信号状态下工作.功率放大电路:主要任务是使负载得到不失真(或失真较小)的输出功率。在大信号状态下工作。(3).指标不同电压放大电路:主要指标是电压增益、输入和输出阻抗.功率放大电路:主要指标是功率、效率、非线性失真。(4).研究方法不同电压放大电路:图解法、等效电路法功率放大电路:图解法3.功率放大电路的特殊问题(1)功率要大

(2)效率要高

(3)失真要小

(4)散热要好

7.1.1功率放大电路的特点和要求4.放大电路的工作状态分类(3)甲乙类放大(AB类放大)在输入正弦信号的一个周期内,有半个周期以上三极管是导通的。称为甲乙类放大。如图所示,此时功率管的导电角θ满足:π<θ<2π。tiCO

IcmICQ27.1.1功率放大电路的特点和要求7.1.2互补对称功率放大电路1.乙类互补对称电路(a)乙类放大电路:(b)互补电路:(c)对称电路:该电路是由两个射极输出器组成的。图中,T1和T2分别为NPN型管和PNP型管,两管的基极和发射极相互连接在一起,信号从基极输入,从射极输出,RL为负载

RLT1T2+VCC+ui+uoVCCRLT1T2+VCC+ui+uoVCCui>0T1导通T2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0T2导通T1截止iC1io=iE2=iC2,uO=iC2RLui=0T1、T2截止若考虑三极管的开启电压,输出波形将产生交越失真。动画avi\17-3.avi7.1.2互补对称功率放大电路工作原理:1.乙类互补对称电路1.最大输出功率电源VCC提供的电流电源在负载获得最大交流功率时所消耗的平均功率等于其平均电流与电源电压之积。2.转换效率理想情况下,UCES可忽略;但大功率管UCES较大,不能忽略3.管耗PT输出功率最大时两管总管耗最大管耗与最大输出功率的关系选管依据之一2.甲乙类互补对称功率放大电路交跃失真的实际波形当ui=0时,T1、T2微导通。当ui>0(至),T1

微导通充分导通微导通;T2微导通截止微导通。当ui<0(至),T2

微导通充分导通微导通;

T1微导通截止微导通。当输入信号为正弦交流电时T1和T2管在ui作用下输入特性中的图解分析二管导通的时间都比输入信号的半个周期更长,功放电路工作在甲乙类状态。[例]在图所示电路中已知VCC=15V,输入电压为正弦波,晶体管的饱和管压降UCES=3V,电压放大倍数约为1,负载电阻RL=4欧,(1)求解负载上可能获得的最大功率和效率(2)若输入电压最大有效值为8V,则负载上能够获得的最大功率为多少。解(1)(2)因为UO≈Ui,所以UOm≈8V。最大输出功率RLRD1D2T1T2+VCC+ui+uoVCCV5R2R1uiR37.2小功率整流滤波电路7.2.1

单相桥式整流电路7.2.2滤波电路1.单相半波整流电路(1)工作原理u2的正半周,D导通,A→D→RL→B,uO=u2。u2的负半周,D截止,承受反向电压,为u2;uO=0。(2)UO(AV)和IL(AV)的估算

已知变压器副边电压有效值为U2考虑到电网电压波动范围为±10%,二极管的极限参数应满足:(3)二极管的选择2.

单相桥式整流电路u2的正半周A→D1→RL→D3→B,uO=u2u2的负半周B→D2→RL→D4→A,uO=-u2四只管子如何接?集成的桥式整流电路称为整流堆。(1)工作原理(3)二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10%,二极管的极限参数应满足:三、滤波电路(1)工作原理1.

电容滤波电路充电放电速度与正弦波下降速度相似按指数规律下降滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。(1)工作原理:考虑变压器和整流电路的内阻C越大,RL越大,τ放电将越大,曲线越平滑,脉动越小。内阻使2.

电感滤波电路电感对直流分量的电抗为线圈电阻,对交流分量的感抗为ωL。适于大电流负载!3.

复式滤波电路为获得更好的滤波效果,可采用复式滤波电路。电感应与负载串联,电容应与负载并联。讨论已知变压器副边电压有效值为10V,电容足够大,判断下列情况下输出电压平均值UO(AV)≈?1.正常工作;2.C开路;3.RL开路;4.D1和C同时开路。7.3

串联反馈式稳压电路的工作原理及参数2.工作原理(+)(+)(+)(+)输入电压波动负载电流变化输出电压变化电压串联负反馈输出电压(满足深度负反馈)7.3

串联反馈式稳压电路的工作原理及参数3.集成稳压电路的主要参数特性参数(1)输出点流(最大负载电流)(2)输出电压Vo质量参数1.输出电压固定的三端集成稳压器(正电压78、负电压79

)7.4

三端集成稳压器的应用7.

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