互补对称功率放大器

关于互补对称功率放大器第1页，讲稿共28页，2023年5月2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6.1概述功率放大电压放大信号提取第2页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三6.1.1功率放大电路的特点功放电路中电流、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，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。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。（4）散热性能要好（2）效率要高（3）非线性失真要小第4页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三1.甲类：Q点适中，在正弦信号的整个周期内均有电流流过三极管。iCuCEQ1UCEQICQVCC6.1.2功率放大器的分类第5页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三iCuCEQ3ICQVCC2.乙类：静态电流为0，BJT只在正弦信号的半个周期内均导通。第6页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三iCuCEQ2ICQVCC3.甲乙类：介于两者之间，导通角大于180°第7页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三1.电路的组成与工作原理互补对称：电路中采用两个晶体管：NPN、PNP各一支；两管特性一致。组成互补对称式射极输出器。6.2互补对称功率放大器uuV1+VCC-VCCoiLRV2第8页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三工作原理（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

0VV1截止，V2导通ui>0VV1导通，V2截止iL=ic1

;iL=ic2V1、V2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。uuV2+VCC

-VCCoiLRV1第9页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压第10页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三2.图解分析负载上的最大不失真电压为Uom=VCC-UCESiC1uCEiC2QVCCUCESUCESUomuuV1V2+VCC-VCCoiLR第11页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三最大不失真输出功率Pomax(1)输出功率Po3.输出功率、最大效率、管耗uuV1V2+VCC-VCCoiLR第12页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三(2)效率最高效率max第13页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三(3)三极管的最大管耗PT1max

问：Uom=？PT1最大,PT1max=？PT1max发生在Uom=0.64VCC处。将Uom=0.64VCC代入PT1表达式：第14页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三4.功放管的选择(1)PCMPT1max=0.2PoM(2)（3）ICM>VCC/RL。第15页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三tuo交越失真uit存在交越失真乙类互补对称功放的缺点第16页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三

静态时:

V1、V2两管发射结电压分别为二极管V4、V5的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态——甲乙类工作状态动态时：设ui加入正弦信号。正半周V1截止，V2导通；负半周V2截止，V1导通。电路中增加R1、V4、V5、R2支路6.2.2甲乙类双电源互补对称功率放大器第17页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三电路中增加复合管增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。1

2晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。复合NPN型复合PNP型第18页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三1、基本原理.单电源供电；.输出加有大电容。（1）静态偏置6.2.3甲乙类单电源互补对称功率放大器

调整RW阻值的大小，可使此时电容上电压+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第19页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三（2）动态分析（电容起到了负电源的作用）ui负半周时，V1导通、V2截止；ui正半周时，V1截止、V2导通。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第20页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三（3）输出功率及效率若忽略交越失真的影响。则：此电路存在的问题：输出电压正方向变化的幅度受到限制，达不到VCC/2。+uuVV1324VVC8RVCC1R2RRLR5R6WRUPiO第21页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三总结：互补对称功放的类型互补对称功放的类型双电源电路又称OCL电路（无输出电容）单电源电路又称OTL电路（无输出变压器）第22页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三6.3集成功率放大器6.3.14100系列集成电路应用线路1.外型图与引脚的功能第23页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三2.典型应用电路第24页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三6.3.2TDA2030集成功率放大器的应用线路第25页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三本章小结（1）功率放大器的主要任务是安全地、高效地在允许的失真范围内输出尽可能大的功率。按功放管的工作状态不同，功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类；按输出终端的特点可分为OTL、OCL等。（2）功率放大器是在大信号下工作的，通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许失真的条件下，尽可能提高输出功率和效率。（3）为了提高低频功放的效率，应当使功放管工作在乙类状态；为了克服单管乙类功放的严重非线性失真，可采用乙类互补对称功放，即OCL电路，其最高工作效率约为78.5%。为了保证功放管的安全工作，功放管的极限参数必须满足：PCM>PT1m(≈0.2Pom)，|U(BR)CEO|≥2VCC，ICM>VCC/RL；为了克服乙类互补对称功放存在的交越失真，应采用甲乙类（接近乙类）互补对称功放。第26页，讲稿共28页，2023年5月2日，星期三（4）单电源互补对称功放电路（OTL电路），其工作原理基本上与OCL电路相同，计算输出功率、效率、管耗