功率放大电路模拟电子技术基础功率放大电路的一般问题乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路其它类型互补对称功率放大电路模拟电子技术基础功率放大电路概述1.性能指标:输出功率和效率。若已知Uom,则可得Pom。L2omomRUP最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。2.分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。3.晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。在功放中,晶体管集电极或发射极电流的最大值接近最大集电极电流ICM,管压降的最大值接近c-e反向击穿电压U(BR)CEO,集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗散功率PCM。称为工作在尽限状态。一、功率放大电路研究的问题模拟电子技术基础二、对功率放大电路的要求1.输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下,最大不失真输出电压最大。2.效率尽可能高:即电路损耗的直流功率尽可能小,静态时功放管的集电极电流近似为0。模拟电子技术基础三、晶体管的工作方式三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况,可分为几个工作状态:乙类:导通角等于180°甲类:一个周期内均导通甲乙类:导通角大于180°丙类:导通角小于180°##用哪种组态的电路作功率放大电路最合适?用哪种组态的电路作功率放大电路最合适?模拟电子技术基础•三种工作状态的静态工作点模拟电子技术基础乙类双电源互补对称功率放大电路电路及工作原理由一对NPN、PNP特性相同的互补BJT组成,用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL(OutputCapacitorless)互补功率放大电路。两个三极管在信号一个正、负半周轮流导通,使负载得到一个完整的波形:②vi>0T1导通T2截止vO=iE1RL③vi<0T2导通T1截止vO=-iE2RL①vi=0T1、T2截止RLT1T2+VCC+vi+voVCCiE1iE2模拟电子技术基础VCES分析计算1、实际输出功率PoL2CCL2CESCCL2omaxomax22)(2=RVRVVRVP最大不失真输出功率PomaxL2omLomomoooR2VR2V2VIV=PVomVomaxVomax=Vcc-VCESVccAV1,VomVim模拟电子技术基础2、电源供给的功率PVomomomomTomVVVtdtVdttVVfT22T2)()sin(T)sin(T1=020oLooVRVVIVPCCCC22由于每个电源只提供半个周期的电流,所以电源供给的功率:LomCCVRVVP2模拟电子技术基础3、效率CComCC2Vo422=VVRVVRVPPLomLom当时,CComVV%78.54理想值模拟电子技术基础单个管子在半个周期内的管耗)(d)(21=0LooCCT1tRvvVPππ4、管耗PT两管管耗)d(sin)sin(210LomomCCtRtVtVVππ)d()sinsin(2102L2omLomCCttRVtRVVππ)4(12omomCCLVVVRT1T2=PP)4(22omomCCLVVVR模拟电子技术基础(1)最大管耗和最大输出功率的关系最大管耗发生在什么情况下?)4(1P2omomCCLT1VVVR据取PT1对Vom求导,并令P‘T1=0,求得PT1极值点:当Vom=2Vcc/0.6Vcc时,管耗最大,此时Pv、Po、PT1关系曲线为:5、功率BJT的选择maxL2cc2T1max2.02R2PoPV选管依据之一电源供给功率输出功率管耗模拟电子技术基础(2)功率BJT的选择)W(36822422LCC2omaxRVP[解]Pvm=2V2CC/RL=2242/(8)=45.9(W)RLT1T2+VCC+ui+uoVCC例已知:VCC=24V,RL=8,忽略VCE(sat)求Pomax以及此时的Pvm、PT1,并选管。)(21OMVMT1PPP=0.5(45.936)=4.9(W))W(2.7362.0m1TPV(BR)CEO>2×24=48VICM>24/8=3(A)可选:V(BR)CEO=60100VICM=5APCM=1015W或用PT1计算公式计算PCM>0.2PomaxV(BR)CEO>2VCCICM>VCC/RL模拟电子技术基础甲乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称电路存在的问题输入信号幅度越小失真越明显。当输入电压小于死区电压时,三极管截止,引起交越失真。如何消除?RLT1T2+VCC+ui+uoVCC模拟电子技术基础1.静态偏置为克服交越失真,在vi=0时,应使T1、T2的发射结具有一定的正偏压,处于微导通状态二极管等效为恒压模型理想二极管设T3已有合适的静态工作点vc1利用二极管提供偏置的互补对称功率放大电路模拟电子技术基础①当vi=0时,T1、T2微导通,电路对称,iC1=iC2,iL=0,vo=0。②当vi<0T1微导通充分导通微导通T2微导通截止...