电子科大微电子考研资料《模拟电路基础》 20091208 6.7.ppt

1.甲类功放→导通角360度2.乙类功放→导通角180度3.甲乙类功放→导通角大于180度4.丙类功放→导通角小于180度3.3采用射极跟随器提供直流偏置的甲乙类功率放大器→电阻R1、R2和Q1、Q2构成的两个射极跟随器为互补推挽放大器提供直流偏置。当vI0↑时，iE1、iB1↓→iR1↓→VR1↓→vB3↑vB3↑→iE3↑→vo0↑iE2、iB2↑→iR2↑→VR2↑→vB4↑vB4↑→iE4↓→vo0↓忽略R3和R4上的压降以及Q3和Q4的基极电流，有：由于输出级是射极跟随器电路，所以输出电流为：电路对称时，两管发射极连接点的电压为VCC/2。当电路工作于乙类状态时，电容C成了VT2导通的直流供电电源。电容C两端的电压变化量要小，因此，要求电容的容量应足够大，且工作频率越低，电容容量越大。推导可得当最低工作频率下电容的容抗小于电阻的1/20时，方可保证电容上的电压变化不超过VCC/20，即：3.4单电源甲乙类功率放大器→**Chap6模拟集成单元电路（10学时，第4,5课）ylzhang@ee.uestc.edu.cn例1：扩音系统执行机构功放的作用→用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。功率放大电压放大信号提取6.7功率放大器电压型负载；电流型负载；功率型负载例2：温度控制R1-R3：标准电阻Va:基准电压Rt：热敏电阻A：电压放大器RtTvO室温T温度调节过程VbvO1voR1aR2VCC+R3Rt功放b温控室A+-vo1加热元件最大集射电压BVCEO→避免反偏的集电结击穿；最大集电极电流ICmax→避免连接PN结至封装引脚之间的导线融化；最大功率PTmax→避免功率过大而导致的热烧坏。6.7.1功率管的极限参数Note：PTmax≠BVCEO?ICmaxICmaxPTmaxBVCEOIcvCE为保证BJT的安全运用，必须做到以下几方面：避免发生集电结的击穿避免集电结过热，集电极的功率损耗应低于最大容许值。工作时不应进入二次击穿区若三极管工作于一次击穿的时间不长，则这种现象是可逆的，但二次击穿会给BJT留下永久的损伤。功率管的安全应用避免导线融化例6.24BJT功率管电路及其安全工作区。ICmaxPTmaxBVCEOIcvCE结论→晶体管在静态时消耗的功率最大。可得出现最大功耗时的集电极电流为：3.晶体管处于大信号工作状态，非线性失真比小信号放大器严重。其指标可用总谐波失真（即非线性失真）系数THD来衡量。2.电源提供的能量应尽可能地转换给负载，以减少晶体管及线路上的损失，即要注意提高功放的效率?。4.功放电路不能用小信号等效电路分析，一般采用图解分析法对其输出功率、效率等指标进行粗略估算。功放的特点和指标→1.功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值（ICmaxBVCEOPTmax）。根据功率管在电路中工作时在一个正弦信号周期内的导通时间的多少，功率放大器主要分为四种基本类型：6.7.2功率放大器的分类①直流偏量②负载线③效率主要知识点→1.甲类功放→以基本的共射放大电路为例进行讨论：假设静态工作点Q位于直流负载线的中间位置，即最大动态范围点→图6.57基本的共射放大电路及其直流负载线甲类功率放大器的功率及效率的分析→忽略基极电流，BJT消耗的瞬时功率为：假设输入为正弦信号，则：→Ip和Vp分别为集电极正弦电流、集射正弦电压的振幅。负载电阻RL的瞬时功率为：满激励输出→功放不出现削波失真的最大输出。晶体管的瞬时耗散功率与时间的关系曲线考虑极限时的情况：Ip=ICQ，Vp=VCC/2，则BJT消耗的瞬时功率为：负载的最大平均信号功率为：①总谐波失真(THD)；②功率效率：负载获得的信号平均功率占电源提供的总平均功率的比例。衡量功率放大器好坏的参数→直流电压源VCC提供的平均功率为：最大效率为：结论：甲类功放的最大平均管耗是最大输出功率的2倍。例6.25共源极电路中，电路参数为VDD=10V，RD=5k?；场效应管参数为K=1mA/V2，VT=1V，?=0。为减小非线性失真，设不失真输出电压的范围在