功率放大电路课件——【电子应用技术】.pdf
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基本电子线路安装与调试
2-6功率放大电路
2-6功率放大电路
1功率放大电路的一般问题
2射极输出器——甲类放大的实例
3乙类双电源互补对称功率放大电路
4甲乙类互补对称功率放大电路
内容简介
3
1功率放大电路的一般问题
1.功率放大电路的特点及主要研究对象
2.功率放大电路提高效率的主要途径
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第5章 功率放大电路 模拟电子技术(第2版)理论教学课件.ppt
集成功率放大器主要性能指标除最大输出功率外，还有电源电压范围、电源静态电流、电压增益、频带宽度、输入阻抗、总谐波失真等。LM386等几种典型产品的性能如表5.3.1所示。应当指出，表中数据为典型数据，使用时应进一步查阅手册，以便获得更确切的数据。 （3） 集成功率放大器主要性能指标 5.3.1 典型单片功率放大器及其应用 表5.3.1 LM386等几种集成功放的主要参数 5.3.1 典型单片功率放大器及其应用 （4）集成功率放大器应用 图5.3.7（a）所示为LM386外接元件最少的一种基本用法。其中C1为输出电容，C4为旁路电容，C5为去耦电容，滤掉电源的高频交流成分。利用RP可调节
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7.2.4.1 单电源甲乙类互补对称功率放大电路(OTL电路) 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 二极管D1、D2的正向压降使VT1、VT2处于导通状态，但Q点较低。VT1、VT2处于甲乙类工作状态。 通过调节R1、R2的值，可以使H点的直流电位VH=0.5VCC。 OTL电路 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 图4-14 互补型射极输出器 OCL电路 图7-9 准互补甲乙类功率放大器 在信号的正半周，VT2导电，为保持动态时VH基本不变，需要时间常数RLC足够大，一般选择 (7-11) 当有信号vi时，在信号的负半周，VT1导电，有电流流过RL。 7.2.4.1 单电源甲乙类互补
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双极型功率晶体管（BJT）1.功率管的选择（1）PCM≥0.2Pom（2）|U(BR)CEO|2VCC（3）ICM＞VCC/RC9.3功率器件与散热极限参数应满足(在互补推挽功率放大电路中)2．二次击穿的影响iCuCE0BA二次击穿一次击穿S/B曲线二次击穿现象二次击穿临界曲线iCuCE0功率MOSFET1.V型NMOS管的结构结构剖面图S源极G栅极金属源极SiO2沟道沟道外延层衬底D漏极_N+PPNN+N+01开关速度高02驱动电流小03过载能力强04易于并联2.V型NMOS管的主要特点绝缘栅双极型晶体管（IGBT）IGBT等效电路DT1GSRT2IGBT电路符号GSDT绝缘栅双极型晶体管(
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作业与思考 * 无输出电容（OCL）乙类互补对称功率放大电路 优点：直接耦合，频率特性好。 缺点：双电源供电。 1. 电路组成及工作原理 双电源乙类互补功率放大电路。 这类电路又称无输出电容的功率放大电路, 简称OCL电路。V1为NPN型管,V2为PNP型管,两管参数对称。 Output Capacitor Less的缩写，意为无输出电容 8.3.4 具体功率放大电路 * * OCL电路工作过程分析 1） 静态分析 当输入信号ui=0时, 两三极管都工作在截止区, 此时IBQ、 ICQ、 IEQ均为零, 负载上无电流通过, 输出电压uo=0。 2） 动态分
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补充1：最大功率传输定理及其应用 电路中，在电源给定的情况下，负载不同，电源传输给负载的功率也不同。在什么条件下，负载才能获得最大功率？ 一、负载获得最大功率的条件 研究负载的电压、电流、功率等问题，可以通过戴维南定理来分析。负载联接的线性含源二端网络可用戴维南等效电路等效。如下图所示(a) (b) (b)图为（a）图的等效电路。UOC是含源二端网络的开路电压，Ri是含源二端网络的等效电阻。 UOC和 Ri均是常数，RL可调节。负载获得的功率为 负载功率PL的大小仅取决于负载电阻RL。根据数学极值问题， 负载功率PL为最大时，有 解之得
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9.1功率放大电路的一般问题019.3乙类双电源互补对称功率放大电路029.4甲乙类互补对称功率放大电路03本章主要内容
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9.1功率放大电路的一般问题1.功率放大电路的特点及主要研究对象(1)功率放大电路的主要特点★以输出较大功率为目的★要求同时输出较大的电压和电流★管子工作在接近极限状态(2)主要研究对象★提高效率★减小失真★管子的保护★一般直接驱动负载，带载能力强
9.1功率放大电路的一般问题2.功率放大电路提高效率的主要途径降低静态功耗，即减小静态电流。四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导
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功率放大電路1.功放電路與普通放大電路的比較功率放大電路：要求負載得到一定的不失真或失真 較小的輸出功率；電路工作在大信號狀態， 研究的問題是提高輸出功率和效率。共同點：都是能量轉換電路，把直流能量轉換為交 變能量不同點：普通放大電路：要求負載得到不失真電壓信 號，不要求輸出功率；電路工作在小信號狀 態，研究的問題是電壓放大倍數、輸入和輸 出電阻、帶寬等。2.功放電路研究的主要問題要求輸出功率盡可能大，要求輸出電流和電壓都大，管子運行在極限狀態。電路效率要高：效率是指負載得到的有用信號功率與電源供給的直流功率之比，比值越大效率越高。非線性失真盡可能小：功率與失真是一對矛盾，一般輸出功率越大失真
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*本節課的教學目的：1、掌握功率放大電路的有關概念；2、理解各種功率放大電路的工作原理及優缺點；3、學會估算功率放大電路的輸出功率及效率，瞭解如何選擇功放管；4、學會讀懂實用功放電路。功率放大電路9.1、功率放大電路概述9.1.1.功率放大電路的特點一、主要技術指標（1）性能指標：輸出功率和效率。若已知Uom，則可得Pom。（2）最大輸出功率與電源損耗的平均功率之比為效率。二、功率放大電路中的電晶體在功放中，電晶體通過的最大集電極或射極電流接近最大集電極電流，承受的最大管壓降接近c-e反向擊穿電壓，消耗的最大功率接近集電極最大耗散功率。稱為工作在盡限狀態。變壓器耦合功率放大電路單管甲類電路輸出
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學習讀圖方法。實用功放電路總是具有一定的複雜性，本題所提出的問題具有引導性。*學習不同類型功放的特點，正確識別電路。*學習故障分析的方法。*8.1功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的主要途徑1.功率放大電路的特點及主要研究對象1.功率放大電路的特點及主要研究對象(1)功率放大電路的主要特點功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態。(2)要解決的問題提高效率減小失真管子的保護一般直接驅動負載，帶載能力要強。降低靜態功耗，即減小靜態電流。2.功率放大電路提高效率的主要途徑四種工作狀態根據正弦信號整個週期內三極管的導通情況
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功率放大電路;5.1功率放大電路的一般問題;狀態下工作，因此它主要討論的是輸出功率、
管耗、效率等在電壓放大電路中未曾出現的
特殊問題，既要求：
(1)輸出功率盡可能大；
(2)效率盡可能高；
(3)非線性失真盡可能小；
(4)管耗盡可能小。
提高功率放大電路效率的有效途徑，主要
是降低靜態工作點。
;根據偏置條件不同，或者說Q點的位置不
同，可以用甲類、乙類、甲乙類等來描述放大
器的工作狀態。(見例題)
甲類：整個週期有電流；失真小，但效率
低。
乙類：一半時間無電流；效率高但交越失
真。
甲乙類：少半時間無電流；效率高，可以消
除交越失真。
;5.2乙類雙電源互補對稱功率放大電路
;(c)
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例：擴音系統執行機構功率放大器的作用：用作放大電路的輸出級，以驅動執行機構。如使揚聲器發聲、繼電器動作、儀錶指針偏轉等。4.1概述功率放大電壓放大信號提取一.功放電路的特點（2）功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數不能超過電晶體的極限值:ICM、UCEM、PCM。ICMPCMUCEMIcuce（1）輸出功率Po盡可能大(3)電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。(4)電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少電晶體及線路上的損失。即注意提高電路的效率（?）。Pomax:負載上得到的交流信號功率。PE：電源提供的直流功率。（5）功放管散熱和保護問題4.2互補對稱功率放大電路4.2.
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5.4實訓：功率放大電路Multisim仿真實例由表5-2測試數據可以看出，靜態時UBE1=(5.76405–5.06280)=0.70125V，UBE2=(4.37921–5.06280)=-0.68359V，可知，靜態時，三極管T1和T2均處於微導通狀態，輸出波形不會產生交越失真。圖5-19為圖5-18所示OTL乙類互補對稱功率放大電路的輸入輸出波形，其中顏色較淺的波形為輸出波形。從圖5-19可以看出，輸出波形消除了交越失真。上一頁返回圖5-1功率放大器的靜態工作點返回圖5-2乙類雙電源互補對稱功率放大電路返回圖5-3工作原理返回圖5-4交越失真返回圖5-6單電源互補對稱功率放大電路返回圖