第七章 低频功率放大电路

第七章低频功率放大电路第1页，共28页，2023年，2月20日，星期三例：扩音系统实际负载什么是功率放大器？

在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器7.1概述功率放大电压放大信号提取第2页，共28页，2023年，2月20日，星期三一.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。

ICMPCMUCEM（1）输出功率Po尽可能大Icuce第3页，共28页，2023年，2月20日，星期三(3)电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。(4)电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Po:负载上得到的交流信号功率。PE：电源提供的直流功率。（5）功放管散热和保护问题第4页，共28页，2023年，2月20日，星期三二.甲类功率放大器分析1.三极管的静态功耗：若电源提供的平均功耗：则IcuceQuceQIcQ第5页，共28页，2023年，2月20日，星期三2.动态功耗（当输入信号Ui时）输出功率:

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:MNUomIom功率三角形iCuCEQUCEQICQVCC第6页，共28页，2023年，2月20日，星期三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，效率低第7页，共28页，2023年，2月20日，星期三三.BJT的几种工作状态甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过BJT。甲乙类：介于两者之间，导通角大于180°动画演示iCuCEQ1UCEQICQVCCiCuCEQ3ICQVCC乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。iCuCEQ2ICQVCC第8页，共28页，2023年，2月20日，星期三一.结构互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一个；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。7.2乙类互补对称功率放大电路第9页，共28页，2023年，2月20日，星期三二、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

;iL=ic2T1、T2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。第10页，共28页，2023年，2月20日，星期三输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压第11页，共28页，2023年，2月20日，星期三组合特性分析——图解法负载上的最大不失真电压为Uom=VCC-UCESiC1uCEiC2QVCCUCESUCESUom第12页，共28页，2023年，2月20日，星期三令则：时管耗最大，即：每只管子最大管耗为0.2Pom四.选管原则PCM>0.2PomU(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RLRLV1V2+VCC+ui+uoVEE三.管耗第13页，共28页，2023年，2月20日，星期三7.3甲乙类互补对称功率放大电路一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路给V1、V2提供静态电压tiC0ICQ1ICQ2克服交越失真思路：电路：RLRV3V4V1V2+VCC+ui+uoVEEV5第14页，共28页，2023年，2月20日，星期三当ui=0时，V1、V2微导通。当ui<0(至)，V1

微导通充分导通微导通；V2微导通截止微导通。当ui>0(至)，V2

微导通充分导通微导通；

V1微导通截止微导通。第15页，共28页，2023年，2月20日，星期三二、功率和效率RLV1V2+VCC+ui+uoVEE1.输出功率最大不失真输出电压、电流幅度：最大输出功率最大输出功率2.电源功率PDC=IC1VCC+IC2VEE=2IC1VCC=2VCCUom/RL最大输出功率时：PDC=2V2CC/RLPDC=2V2CC/RL3.效率PDC=2VCCIcm/

实际约为60%最大输出功率时：第16页，共28页，2023年，2月20日，星期三最大不失真输出功率Pomax1.输出功率Po三、分析计算第17页，共28页，2023年，2月20日，星期三一个管子的管耗2.管耗PT两管管耗第18页，共28页，2023年，2月20日，星期三3.电源供给的功率PE当4.效率最高效率max第19页，共28页，2023年，2月20日，星期三+++VCC--RLTT12D1D2R3R4CR1R2vIvoVE四.单电源互补对称电路电容C的值足够大。静态时VE=0.5VCCvI正半周时通过T1向C充电，负半周时由C代替电源为T2提供能量第20页，共28页，2023年，2月20日，星期三7.4

集成功率放大器及其应用7.4.1引言

7.4.2LM386集成功放及其应用第21页，共28页，2023年，2月20日，星期三一、组成：前置级、中间级、输出级、偏置电路二、特点：输出功率大、效率高有过流、过压、过热保护7.4.1概述第22页，共28页，2023年，2月20日，星期三7.4.1

LM386集成功放及其应用1.典型应用参数：直流电源：412V额定功率：660mW带宽：300kHz输入阻抗：50k12348765引脚图第23页，共28页，2023年，2月20日，星期三2.内部电路1.8开路时，Au=20(负反馈最强)1.8交流短路

Au=200(负反馈最弱)电压串联负反馈第24页，共28页，2023年，2月20日，星期三V1、V6：V3、V5：V2、V4：射级跟随器，高Ri双端输入单端输出差分电路恒流源负载V7~V12：功率放大电路V7为驱动级(I0为恒流源负载)V11、V12用于消除交越失真V8、V10

构成PNP准互补对称第25页，共28页，2023年，2月20日，星期三3.典型应用电路第26页，共28页，2023年，2月20日，星期三

LM3861234785RPC1C2C3C4C5C610F36k10F100F220F0.1F810.047F+VCC6输出电容(OTL)频率补偿，抵消电感高频的不良影响防止自激等调节电压放大倍数第27页，共28页，2023年，2月20日，星期三1．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