第13講功率放大電路的特點(diǎn)基本OCL電路與交越失真

1、 模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)第五章第五章 功率放大電路功率放大電路本章教學(xué)主要內(nèi)容本章教學(xué)主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 功率放大電路的特點(diǎn)及分類功率放大電路的特點(diǎn)及分類第二節(jié)第二節(jié) 基本基本OCLOCL電路與交越失真電路與交越失真第三節(jié)第三節(jié) 無(wú)失真的無(wú)失真的OCLOCL電路電路第四節(jié)第四節(jié) 集成功率放大電路集成功率放大電路第五節(jié)第五節(jié) 丁類音頻功率放大器丁類音頻功率放大器模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 功率放大電路的特點(diǎn)及分類功率放大電路的特點(diǎn)及分類 功率放大器功率放大器實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)上也是上也是能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換電路，它的主要電路，它的主要特點(diǎn)就

2、是特點(diǎn)就是工作在大信號(hào)狀態(tài)下工作在大信號(hào)狀態(tài)下。 功率放大電路是一種以功率放大電路是一種以輸出較大功率輸出較大功率為目的的放大為目的的放大電路。為了獲得大的輸出功率，必須使電路。為了獲得大的輸出功率，必須使 輸出信號(hào)電壓大；輸出信號(hào)電壓大； 輸出信號(hào)電流大；輸出信號(hào)電流大； 放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配。放大電路的輸出電阻與負(fù)載匹配。一、概述一、概述模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)1 1、任務(wù)不同：、任務(wù)不同：電壓放大電壓放大 不失真地提高輸入信號(hào)的幅度，以驅(qū)動(dòng)后面不失真地提高輸入信號(hào)的幅度，以驅(qū)動(dòng)后面 的功率放大級(jí)，通常的功率放大級(jí)，通常工作在小信號(hào)狀態(tài)工作在小信號(hào)狀態(tài)。

3、功率放大功率放大 信號(hào)不失真或輕度失真的條件下提高輸出功信號(hào)不失真或輕度失真的條件下提高輸出功 率，通常率，通常工作在大信號(hào)狀態(tài)工作在大信號(hào)狀態(tài)。電壓放大與功率放大的區(qū)別：電壓放大與功率放大的區(qū)別：2 2、分析方法不同：、分析方法不同：電壓放大電壓放大 微變等效電路法和圖解法微變等效電路法和圖解法功率放大功率放大 圖解法圖解法模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)1 1、輸出功率要大，輸出電阻要小、輸出功率要大，輸出電阻要小2 2、效率要高、效率要高%100voPP3 3 、非線性失真、非線性失真 要小要小4 4、要有過(guò)載保護(hù)，散熱要好：電流大、溫升高、要有過(guò)載保護(hù)，散熱要好：電

4、流大、溫升高大信號(hào)工作狀態(tài)大信號(hào)工作狀態(tài) oooIUP ：直流電源提直流電源提 供的總功率供的總功率vP二、特點(diǎn)二、特點(diǎn)模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)1 1、按功放管工作狀態(tài)（導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短）分：、按功放管工作狀態(tài)（導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短）分：三、分類三、分類（1 1）甲類（）甲類（A A類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)（2 2）乙類（）乙類（B B類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)晶體管都是導(dǎo)通的。晶體管都是導(dǎo)通的。管耗大、效率低管耗大、效率低輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)晶體管導(dǎo)通。晶體管導(dǎo)通。波形半周失真，效率提高波形半周失真，效率提高模擬電

5、子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（3 3）甲乙類（）甲乙類（ABAB類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)（4 4）丙類（）丙類（C C類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)介于甲類和乙類之間介于甲類和乙類之間晶體管的導(dǎo)通時(shí)間晶體管的導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期，小于一個(gè)周期大于半個(gè)周期，小于一個(gè)周期效率提高，失真不易恢復(fù)效率提高，失真不易恢復(fù)晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期晶體管的導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（5 5）丁類（）丁類（D D類）工作狀態(tài)類）工作狀態(tài)（6 6）結(jié)論）結(jié)論五類功放的效率滿足下式：五類功放的效率滿足下式：丁丙乙甲乙甲晶體管處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，晶體管處于開(kāi)關(guān)

6、狀態(tài)，在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)飽和導(dǎo)通；在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)飽和導(dǎo)通；在另外半個(gè)周期內(nèi)，晶體管截止。在另外半個(gè)周期內(nèi)，晶體管截止。CESCEUu飽和導(dǎo)通：飽和導(dǎo)通：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)（1 1） OCLOCL功率放大電路功率放大電路 （2 2） OTLOTL功率放大電路功率放大電路 無(wú)輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路無(wú)輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 雙電源供電雙電源供電有輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路有輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 單電源供電，有輸出大電容單電源供電，有輸出大電容2 2、按電路形式劃分：、按電路形式劃分：模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大

7、學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 基本基本OCLOCL電路與交越失真電路與交越失真 （1 1） V V1 1和和V V2 2管是一對(duì)管是一對(duì)對(duì)稱對(duì)稱 的異型晶體管；的異型晶體管；一、電路的組成一、電路的組成（2 2） V1V1和和V2V2管分別與負(fù)載管分別與負(fù)載 組成組成射極跟隨器射極跟隨器；（3 3）采用）采用VccVcc 兩組電源供電兩組電源供電。 兩管交替工作，一只在輸入信號(hào)正半周導(dǎo)通，兩管交替工作，一只在輸入信號(hào)正半周導(dǎo)通，另一只在負(fù)半周導(dǎo)通，猶如一推一挽，在負(fù)載另一只在負(fù)半周導(dǎo)通，猶如一推一挽，在負(fù)載上合成完整的波形。上合成完整的波形。模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)注：以下分析中

8、的三極管均為注：以下分析中的三極管均為理想三極管。理想三極管。靜態(tài)分析靜態(tài)分析0iu兩管基極的靜態(tài)電位為零兩管基極的靜態(tài)電位為零兩管均截止兩管均截止021CQCQIICCCEQCEQVUU21二、工作原理二、工作原理0AU模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析0iuV1導(dǎo)通導(dǎo)通，V2截止截止iu1Ei 輸入信號(hào)在輸入信號(hào)在正半周正半周的情況的情況在在 上得到上半周波形上得到上半周波形LRV1與與 組成射極跟隨器組成射極跟隨器LR模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析0iuiu2Ei 輸入信號(hào)在輸入信號(hào)在負(fù)半周負(fù)半周的情況的情況在在 上

9、得到下半周波形上得到下半周波形LRV2導(dǎo)通導(dǎo)通， V1 截止截止V2與與 組成射極跟隨器組成射極跟隨器LR模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)212E1iiiCCELiiOCL電路工作過(guò)程總結(jié)電路工作過(guò)程總結(jié)：V V1 1、V V2 2管交替工作，正負(fù)電源交替供電，輸出與輸入間管交替工作，正負(fù)電源交替供電，輸出與輸入間雙向跟蹤。因此稱互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器。雙向跟蹤。因此稱互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器。模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)三、交越失真與消除方法三、交越失真與消除方法由晶體管的非線性特性由晶體管的非線性特性引起的失真，是引起的失真，是非線性非線性失真失真 。1 1、交越失真、交越失真: :由于晶體管存在死區(qū)電由于晶體管存在死區(qū)電壓，在輸出壓，在輸出 正、負(fù)正、負(fù)半周交界處出現(xiàn)的半周交界處出現(xiàn)的臺(tái)階臺(tái)階現(xiàn)象現(xiàn)象。oU模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué) RW1、RW2、R、V3和和V4 構(gòu)成小偏置電路構(gòu)成小偏置電路 加直流偏置加直流偏置RW2、V3、V4 補(bǔ)償死區(qū)電壓，使靜態(tài)時(shí)補(bǔ)償死區(qū)電壓，使靜態(tài)時(shí) 輸出管微微導(dǎo)通輸出管微微導(dǎo)通