第八章功率放大器.ppt
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1、电子技术基础,第八章 功率放大器,模拟电路部分,第八章 功率放大器(power amplifier ),8.1 功率放大电路的一般问题 8.2 乙类互补对称功率放大电路 8.3 甲乙类互补对称功放电路,例1: 扩音系统,功率放大器的作用: 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。,8.1功率放大电路的一般问题,1. 功率放大电路的主要特点,功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此,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. 要解决的问题,提高效率,减小失真,一般直接驱动负载,带载能力要强。,3. 提高效率(effic
2、iency )的途径,降低静态功耗,即减小静态电流。,功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗?,管子的保护,4. 三极管的三种工作类型,由于静态工作点位置的不同,三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况,可分为几个工作类型:,甲类(class A amplification ):一个周期内均导通,乙类(class B ):导通角等于180,甲乙类(class AB ):导通角大于180,用哪种组态的电路作功率放大电路最合适?,甲类放大电路,电源始终不断地输送功率,静态时这些功率全部消耗在管子和电阻上,并以热量的形式耗散出去;有信号时,效率最高只有50%,思考,设“Q”设置在 交流负
3、载线中点,VCC,IC,Pomax : 负载上得到的交流信号功率。 PE : 电源提供的直流功率。,甲乙类和乙类放大电路,静态时,电源输出功率很小或为零;有信号时,电源提供的功率随之增大,提高了电路效率。,虽然甲类和乙类放大电路减小了静态功耗,提高了效率,但输出波形严重失真。为此为了满足功率放大的要求,需在电路结构上采取措施。,用哪种组态的电路作功率放大电路最合适?,思考,分析功放电路应注意的问题,(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: ICM 、VCEM 、 PCM 。,(2) 电流、电压信号比较大,必须注意防止波形失真。,(3) 电源提供的能量尽
4、可能地转换给负载,以减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率()。,如何解决效率低的问题?,办法:降低Q点。,缺点:但又会引起截止失真。,8.3 乙类互补对称功率放大电路,既降低Q点又不会引起截止失真的办法:互补对称射极输出器。,OTL: Output TransformerLess,OCL: Output CapacitorLess,互补对称(complementary symmetry ):电路中采用两支晶体管,NPN、PNP各一支;两管特性一致。,类型:,8.3.1 无输出电容的互补对称功放电路 ( OCL电路),一、工作原理(设vi为正弦波),电路的结构特点:,. 由NPN型、P
5、NP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。,. 双电源供电。,. 输入输出端不加隔直电容。,动态分析:,vi 0V,T1截止,T2导通,vi 0V,T1导通,T2截止,iL= ic1 ;,iL=ic2,T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式,称为乙类放大。,因此,不需要隔直电容。,静态分析:,vi = 0V T1、T2均不工作 vo = 0V,互补对称功放电路图解分析,vi正半周时T1的工作情况,vi整个周期内T1 、 T2的工作情况,8.3.2 最大输出功率及效率的计算,假设 vi 为正弦波且幅度足够大,T1、T2导通时均能饱和,此时输出达到最大值。,负载上得到的最大功率为:,若
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