模拟电子模块七 功率放大器的装配与调试.ppt

常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 功率放大器的装配与调试 一、功率放大器的基础知识 1．功率放大器的种类及特点 （1）功率放大器的分类 ①按放大信号的频率分 低频功率放大电路：用于放大音频范围(几十赫兹～几十千赫兹) 高频功率放大电路：用于放大射频范围(几百千赫兹～几十兆赫兹) 按功率放大电路中晶体管导通情况的不同 甲类功率放大电路：它的主要特征是在输入信号的整个周期内，晶体管均导通，有电流流过。 乙类功率放大电路：它的主要特征是在输入信号的整个周期内，晶体管仅在半个周期内导通，有电流流过。 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 甲乙类功率放大电路：它的主要特征是在输入信号的整个周期内，管子导通时间大于半周而小于全周。 丙类功率放大电路：它的特征是管子导通时间小于半个周期。 在甲类功率放大电路中，由于在信号全周期内管子均导通，故非线性失真较小，但输出功率和效率均低，因而在低频功率放大器中主要用乙类或甲乙类功率放大电路。 图2-7-1为几种功率放大器的工作状态示意图。 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 图2-7-1 甲类、乙类、甲乙类放大电路的工作状态示意图 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 （2）功率放大器的特点 a) 输出功率要足够大 为此要求放大电路的输出电压和输出电流都要有足够大的变化量。所谓最大输出功率指在正弦波输入信号下，输出波形不超过规定的非线性失真时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。在共射接法下，最大输出功率为 式中 和 分别为集电极正弦电压和电流的最大幅值。 效率要高 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 放大电路输出给负载的功率是由直流电源提供的。在输出功率比较大的情况下，效率问题尤为突出。如果功率放大电路的效率不高，不仅将造成能量的浪费，而且消耗在电路内部的电能将转换成为热量，使管子、元件等温度升高，因而要求选用较大容量的放大管和其他设备，很不经济。放大电路的效率为： 式中 为放大电路的输出给负载的功率，而为直流电源所提供的功率。 b)非线性失真要小 由于在功率放大电路中，三极管的工作点在大范围内变化，使管子特性曲线的非线性问题充分暴露出来，因此输出波形的非线性 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 问题充分暴露出来，因此输出波形的非线性失真比之小信号放大电路要严重得多。在实际的功率放大电路中，应根据负载的要求来规定允许的失真度范围。 （3）提高输出功率的方法 a)提高电源电压 输出功率取决于三极管输出电流和输出电压。提高电源电压可增大输出电压和输出电流。但要注意器件的使用条件。 b)改善器件的散热条件 （4）提高效率的方法 a)改变功放管的工作状态 将晶体管的静态工作点Q下移，这时三极管只在半个信号周期内导通，另半个周期处于截止状态，即工作在乙类放大状态。 b)选择最佳负载 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 （5）功率放大器的分析方法 由于功率放大电路中的三极管通常工作在大信号状态，因此在进行分析时，一般不能采用微变等效电路法，而常常采用图解法来分析放大电路的静态和动态工作情况。 2 OTL电路 （1）OTL电路的基本结构(如图2-7-2所示)与工作原理 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 图2-7-2 OTL电路的基本结构 常州机电职业技术学院 模拟电子技术与应用 现在利用图解法进行分析。为了更加直观地显示两个三极管的工作情况，图2-7-3中画出了和的合成输出特性曲线。 图2-7-3 和的合成输出特性曲线 常州机电职业技术学院