模拟电子技术42甲类功率放大电路射极输出器课件

第4章低频功率放大电路2023/9/11蔡红娟第4章低频功率放大电路2023/8/3蔡红娟1本章主要内容定义：晶体管的甲类、乙类、甲乙类工作状态，最大输出功率，转换效率原理：低频功放电路的组成及特点；OCL的工作原理;集成功放的组成及应用方法：功放电路最大输出功率和效率的分析计算功放管的选择2023/9/11蔡红娟本章主要内容定义：晶体管的甲类、乙类、甲乙类工作状态，最大输24.1低频功率放大电路概述功率放大器给负载提供足够大的信号功率的放大器。输出级及其推动电路低频功率放大电路的特点输出功率要大P=IOUO要求晶体管工作在极限应用状态转换效率要高η=POM/PVCC非线性失真要小输出功率越大，非线性失真越严重幅值较大，不能用小信号等效电路，应用图解法可引入交流负反馈，以改善输出波形2023/9/11蔡红娟4.1低频功率放大电路概述功率放大器2023/8/33功率放大电路的分类甲类360°导电甲乙类180°～360°导电乙类180°导电丙类<180°导电2023/9/11蔡红娟功率放大电路的分类甲类360°导电甲乙类180°～360°4各类功放静态工作点设置的示意图甲类乙类甲乙类丙类有静态功耗，

50％静态功耗和效率介于甲乙间效率较高，用于高频电路静态功耗为0，

78.5％2023/9/11蔡红娟各类功放静态工作点设置的示意图甲类乙类甲乙类丙类有静态功耗，54.2甲类功率放大电路射极输出器：虽无电压放大作用，但有电流和功率放大能力。同时，输出电阻小，带负载能力强。静态（ui=0）时可调节T1管集电极电流使uE2=0。这样，当输入信号为零时，输出亦为零。2023/9/11蔡红娟4.2甲类功率放大电路射极输出器：虽无电压放大作用，但有电6动态分析动态（ui≠0）时，忽略管压降UCES2接入负载RL（虚线）时，效率更低2023/9/11蔡红娟动态分析动态（ui≠0）时，忽略管压降UCES2接入负载R7例①简要说明该电路作为输出级驱动负载时电路的特点②rBE=400Ω,Re=300Ω,β=80,

求输出电阻RO是射极输出器无电压放大作用，但有电流和功率放大能力它的输出电阻小，带负载能力强。在ui信号幅度较大时，射极输出器作为驱动可能会出现正负半周驱动能力不对称的情况2023/9/11蔡红娟例①简要说明该电路作为输出级驱动负载时电路的特点②rBE8甲、乙类功放分析甲类的输出波形不失真，但转换效率较低乙类的转换效率较高，但输出波形失真乙类甲类2023/9/11蔡红娟甲、乙类功放分析甲类的输出波形不失真，但转换效率较低乙类甲类94.3乙类互补对称功率放大电路OCL将两个互补单管的乙类功放合并在一起，即可在负载上得到完整的不失真波形。2023/9/11蔡红娟4.3乙类互补对称功率放大电路OCL2023/8/3蔡红娟10工作原理vi为正半周时，T1导通，T2截止，负载上得到正半周的波形；vi为负半周时，T1截止，T2导通，负载上得到负半周的波形；2023/9/11蔡红娟工作原理vi为正半周时，T1导通，T2截止，负载上得到正半周11交流负载线NPN管的输出特性曲线UCC动态分析PNP管的输出特性曲线输入信号足够大时2023/9/11蔡红娟交流负载线NPN管的输出特性曲线UCC动态分析PNP管的输出12参数计算输出功率Po电源供给功率PV2023/9/11蔡红娟参数计算输出功率Po电源供给功率PV2023/8/3蔡红娟13参数计算管耗PVT转换效率η2023/9/11蔡红娟参数计算管耗PVT转换效率η2023/8/3蔡红娟14功放管的选择对于OCL电路，为保证功放管在电路里能正常工作，应满足如下条件：最大允许管耗PTm必须≥0.2Pom最大管压降|U(BR)CEO|>2UCC集电极最大电流Icm≥Iom=UCC/RL2023/9/11蔡红娟功放管的选择对于OCL电路，为保证功放管在电路里能正常工作15交越失真交越失真当输入信号很小（小于导通电压），在正、负半周交替过零处会出现一种非线性失真。2023/9/11蔡红娟交越失真交越失真2023/8/3蔡红娟164.4甲乙类双电源互补对称功放电路甲乙类为解决交越失真，可在静态时给三极管稍加一点偏置，使之处于微导通状态。甲乙类功放电路只是静态工作点的设置比乙类高，但其交流分析与乙类一样，故前述的参数计算公式仍可沿用2023/9/11蔡红娟4.4甲乙类双电源互补对称功放电路甲乙类甲乙类功放电路只是17例已知RL=8Ω,UCC=18V,UCES=1V,①计算电路的最大不失真输出功率Pom②计算输出功率最大时电路的效率③求每只三极管的最大管耗PVT2023/9/11蔡红娟例已知RL=8Ω,UCC=18V,UCES=1V,①计算电184.5集成功率放大器LM386

集成功率放大器直流电源：4

12V额定功率：660mW带宽：300kHz输入阻抗：50k

12348765引脚图2023/9/11蔡红娟4.5集成功率放大器LM386集成功率放大器直流电源：419LM386内部电路分析V1,V6:射极跟随器V2,V4:双端输入单端输出差分电路V3,V5:恒流源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2023/9/11蔡红娟LM386内部电路分析V1,V6:V2,V4:V3,V5:V20LM386典型应用电路

LM3861234785RPC1C2C3C4C5C610F36k10F100F220F0.1

F810.047F+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2023/9/11蔡红娟LM386典型应用电路21DG4100系列集成功率放大电路三级直接耦合放大电路和一级互补对称放大电路单电源供电输入及输出均通过耦合电容与信号源和负载相连OTL互补对称功率放大电路2023/9/11蔡红娟DG4100系列集成功率放大电路三级直接耦合放大电路和一级互22集成功放DG4100典型的外部接线图Rr、Cr——与内部电阻组成交流负反馈支路。C4——相位补偿。C10——输出端电容，两端充电电压等于1/2vcc。C7——电源退耦滤波，可消除低频自激。C2、C3——滤除波纹。C9——自举电容，使复合管的导通电流不随输出电压的升高而减小。2023/9/11蔡红娟集成功放DG4100典型的外部接线图Rr、Cr——与内部电阻23本章小结功率放大电路功率放大电路是在电源电压确定情况下，以输出尽可能大功率和具有尽可能高的转换效率根据晶体管导通时间的不同，功放电路可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类功放管常工作在尽限应用状态功放电路的分析功放的输入信号幅值较大，分析时应用图解法OCL电路为直接耦合