模擬電子技術(shù)功率放大器基礎(chǔ)

1、8.1 功率放大電路的一般問題功率放大電路的一般問題8.3 乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大電路乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大電路8.4 甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路甲乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路8.5 集成功率放大器集成功率放大器8.2 射極輸出器射極輸出器甲類放大的實(shí)例甲類放大的實(shí)例8.1 功率放大電路的一般問題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(diǎn)及主要研究對象功率放大電路的特點(diǎn)及主要研究對象1. 功率放大電路的特點(diǎn)及主要研究對象功率放大電路的特點(diǎn)及主要研究對象(1) 功率放大電路的主要特點(diǎn)功率放大電路的主要特點(diǎn) 功率放大電路是一

2、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為目的的放大電路。因此，的的放大電路。因此，要求同時(shí)要求同時(shí)輸出較大的電輸出較大的電壓和電流。壓和電流。管子工作在接近管子工作在接近(2) 要解決的問題要解決的問題 提高效率提高效率 減小失真減小失真 管子的保護(hù)管子的保護(hù) 一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，帶載能力要強(qiáng)。一般直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，帶載能力要強(qiáng)。( (和輸出電阻有關(guān)和輸出電阻有關(guān)) )極限狀態(tài)極限狀態(tài)。2. 功率放大電路提高效率的主要途徑功率放大電路提高效率的主要途徑 降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。四種工作狀態(tài)四種工作狀態(tài) 根據(jù)正弦信號整個(gè)周期根據(jù)正弦信號整個(gè)周期內(nèi)三極管

3、的導(dǎo)通情況劃分內(nèi)三極管的導(dǎo)通情況劃分乙類：乙類：導(dǎo)通角等于導(dǎo)通角等于180甲類：甲類：一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通一個(gè)周期內(nèi)均導(dǎo)通甲乙類：甲乙類：導(dǎo)通角大于導(dǎo)通角大于180丙類：丙類：導(dǎo)通角小于導(dǎo)通角小于180動(dòng)畫演示功率放大器動(dòng)畫演示功率放大器的分類的分類8.3 乙類雙電源互補(bǔ)對稱乙類雙電源互補(bǔ)對稱功率放大電路功率放大電路8.3.2 分析計(jì)算分析計(jì)算8.3.1 電路組成電路組成8.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示8.3.1 電路組成電路組成 由一對由一對NPN、PNP特性相同的特性相同的互補(bǔ)三極管組成，采用正、負(fù)雙互補(bǔ)三極管組成，采用正、負(fù)雙電源供電。這種電路也稱為電源供電。這種電路也

4、稱為OCL互補(bǔ)功率放大電路?；パa(bǔ)功率放大電路。1. 電路組成電路組成2. 工作原理工作原理 兩個(gè)三極管在信號正、兩個(gè)三極管在信號正、負(fù)半周輪流導(dǎo)通，使負(fù)半周輪流導(dǎo)通，使負(fù)載得負(fù)載得到一個(gè)完整的波形。到一個(gè)完整的波形。8.3.2 分析計(jì)算分析計(jì)算圖解分析圖解分析動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1. 最大不失真輸出功率最大不失真輸出功率Pom 2)( )2(=L2CESCCL2CESCComRVVRVVP實(shí)際輸出功率實(shí)際輸出功率L2omLomomooo222=RVRVVIVP 8.3.2 分析計(jì)算分析計(jì)算忽略忽略VCES時(shí)時(shí)L2CCom2RVP8.3.2 分析計(jì)算分析計(jì)算單個(gè)管子在單個(gè)管子在一個(gè)周期內(nèi)的一個(gè)周期內(nèi)

5、的管耗管耗)(d )(21=0LooCCT1tRvvVP 2. 管耗管耗PT兩管管耗兩管管耗)d( sin)sin(210LomomCCtRtVtVV )d( )sinsin(2102L2omLomCCttRVtRVV )4(12omomCCLVVVR T2T1T=PPP)4(22omomCCLVVVR 3. 電源供給的功率電源供給的功率PV ToV=PPPLomCC2RVV當(dāng)當(dāng)時(shí)，時(shí)， CComVV 2L2CCVmRVP 4. 效率效率 CComVo4=VVPP 當(dāng)當(dāng)時(shí)，時(shí)， CComVV % 78.54 8.3.2 分析計(jì)算分析計(jì)算 T2T1T=PPP)4(22omomCCLVVVR L2

6、omo2=RVP1. 最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系因?yàn)橐驗(yàn)?.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇)4(12omomCCLT1VVVRP 當(dāng)當(dāng) 0.6VCC 時(shí)具有最大管耗時(shí)具有最大管耗CCom2VV 0.2Pom L2CC2T1m1RVP 選管依據(jù)之一選管依據(jù)之一選取兩個(gè)額定管耗大于選取兩個(gè)額定管耗大于0.2Pom0.2Pom的管子，的管子，但要留有充分余地。但要留有充分余地。L2CCom2RVP功率與輸出幅功率與輸出幅度的關(guān)系度的關(guān)系8.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇8.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇1. 1.最大允許管耗最大允許管耗: : PCM 0.2

7、Pom LCCCMRVI2. 2.最大耐壓值最大耐壓值: : V(BR)CEO 2VCC3. 3.最大集電極電流最大集電極電流: :例例8.3.1功放電路如圖所示，設(shè)VCC=12V，RL=8，功率BJT的極限參數(shù)為ICM=2A，|V(BR)CEO|30V，PCM5W。試求：(1)求Pom，并檢驗(yàn)功率BJT的安全工作情況WRVP98212212L2CCom解：0.2Pom 1.8W5WTmPAARVi25 . 1812LCCCMVVVvCC30242CEM功率BJT能安全工作。(2)求0.6時(shí)的PO值L2omo2=RVPCComVo4=VVPP VVom2 . 9W3 . 5822 . 92習(xí)題

8、習(xí)題8.3.1設(shè)BJT的100，VBE0.7V，VCES0.5V，ICEO0，電容C對交流可視為短路。輸入信號為正弦波。（1）計(jì)算電路可能達(dá)到的最大不失真輸出功率Pom；WRVVPLCESCCom07. 222/ )(2（2）此時(shí)Rb應(yīng)調(diào)節(jié)到什么數(shù)值？2CESCComVVV1570)(72. 0CQBECCBQBECCbLomcmCQIVVIVVRARVII（3）此時(shí)電路的效率？試與工作在乙類的互補(bǔ)對稱電路比較。%2407. 2CQCCVomIVPP習(xí)題習(xí)題8.3.2已知VCC12V，RL16，vi為正弦波。求（1）在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計(jì)的條件下，負(fù)載上可能得到的最大輸出功率P

9、om；WRVPLCCom5 . 4)2/(2（2）每個(gè)管子允許的損耗PCM至少為多少？CComVV（3）每個(gè)管子的耐壓|V(BR)CEO|應(yīng)大于多少。WPPomCM9 . 02 . 0VVCC242|V|(BR)CEO習(xí)題習(xí)題8.3.3設(shè)vi為正弦波， RL8，要求最大輸出功率Pom 9W 。試求在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計(jì)的條件下，求(1)正、負(fù)電源VCC的最小值；VVWRVPCCLCCom129)2/(2(2)根據(jù)所求VCC的最小值，計(jì)算相應(yīng)的ICM、 |V(BR)CEO| 的最小值；CComVVWPPomCM8 . 12 . 0VVCC242|V|(BR)CEOARVILCCCM12(3)輸出功率最大時(shí)(Pom 9W )，電源供給的功率PV； ToV=PPP11.46W 2L2CCRV(4)每個(gè)管子允許的管耗PCM的最小值；(5)輸出功率最大 (Pom 9W )時(shí)的輸入電壓有效值。VVVVCCoi49. 82習(xí)題習(xí)題8.3.4WRVPLoo25.122(2)在輸入信號vi的幅值為VimVCC20V時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。VVo10%96.54%100VoPP(1)在輸入信號Vi10V(有效值)時(shí)電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。 T2T1T=PPPWVVVVR04.10)4200210(82)4(2CC