模拟电路与数字电路8章全解.ppt

2 半导体器件基础 在多级放大电路中，输出的信号往往都要送到负载，去驱动一定的装置。 例如，收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。 多级放大电路除了应有电压放大级外，还要求有一个能输出一定功率信号的输出级。 8.1 概述 主要用于向负载提供较大功率输出的放大电路称为功率放大电路。 功率电路要求： （1）输出功率尽可能大 （2）效率高 （3）非线性失真小 （4）考虑BJT的散热问题（功率管的损坏与保护） 为了获得大的输出功率，必须使: 输出信号电压大； 输出信号电流大； 放大电路的输出电阻与负载匹配。 效率——负载得到的有用信号功率和电源提供的直流功率的比值。 功率放大电路必须考虑效率问题。 为了提高效率，需要降低管耗，而静态电流是造成管耗的主要因素。 三极管的工作状态 三极管根据导通时间可分为如下四个状态: 电压放大器一般工作在甲类，三极管360°导电，其输出功率由功率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过50%。 在输出特性曲线上，正好是三角形?ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。要想Po大，就要使功率三角形的面积大，即必须使 Vom 和Iom 都要大。 放大电路向电阻性负载提供的输出功率: 为了降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但又产生了失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态下的失真问题。 推挽电路：电路采用两只输出三极管的输入信号极性相反，一管导通时，另一管截止，交替工作，采用这种方式工作的电路称为推挽放大电路。 互补对称电路：若采用的功率输出管分别是PNP和NPN型（或N沟道和P沟道场效应管），导电极性相反，则称之为“互补”，同时要求特性参数一致，即所谓“对称”，因此这种电路形式称为互补对称电路。 8.2 乙类互补功率放大电路 乙类互补功率放大电路由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成。这种电路也称为OCL(Output Capacitorless)互补功率放大电路。 8.2.1 乙类互补功率放大电路的工作原理 （1）电路组成 当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。 （2）工作原理 当输入信号处于负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。 两个三极管一个正半周、一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形. 为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。 严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真 利用二极管提供偏置电压 8.2.2 甲乙类互补功率放大电路 8.3 其它类型互补功率放大电路 除了双电源的标准互补功率放大电路外，还有一些其它类型的互补功率放大电路 8.3.1 单电源互补功率放大电路 （OTL——Output Transformerless） 8.3.2 采用复合管的互补功率放大电路 当输出功率较大时，输出级的推动级，即末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采用复合管，复合管有四种形式，复合管的极性由前面的一个三极管决定。由NPN-NPN或PNP-PNP复合而成的一般称为达林顿管。