晶體管的大信號(hào)應(yīng)用-功率放大電路-電子線路-中國科技大學(xué)-05

1、1晶體管的大信號(hào)應(yīng)用晶體管的大信號(hào)應(yīng)用 功率放大電路功率放大電路21 功放電路的特點(diǎn)和分功放電路的特點(diǎn)和分類類例例 擴(kuò)音系統(tǒng)擴(kuò)音系統(tǒng)功率放大器的作用：功率放大器的作用： 用作放大電路的用作放大電路的輸出級(jí)輸出級(jí)，以，以驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、 儀表儀表指針偏轉(zhuǎn)等。指針偏轉(zhuǎn)等。 功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號(hào)號(hào)獲獲取取3特點(diǎn)特點(diǎn)(1) 要求輸出功率盡可能大，工作于極限狀要求輸出功率盡可能大，工作于極限狀態(tài)。電流、電壓要求都比較大，但電路態(tài)。電流、電壓要求都比較大，但電路參數(shù)不能超過晶體管的極限值參數(shù)不能超過晶體管的極限值: IC

2、M 、UCEM 、 PCM 。 散熱問題散熱問題 ICMPCMUCEMIcuce4(2) 電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真，電流、電壓信號(hào)比較大，必須注意防止波形失真，即非線性失真要小。即非線性失真要小。 大信號(hào)，用圖解法分析。大信號(hào)，用圖解法分析。(3) 電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少晶體管電源提供的能量盡可能轉(zhuǎn)換給負(fù)載，減少晶體管及線路上的損失。即電路的效率（及線路上的損失。即電路的效率（ ）要高。）要高。Po : 負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。負(fù)載上得到的交流信號(hào)功率。PE ：電源提供的直流功率。：電源提供的直流功率。Pc：管耗：管耗%100EoPPCOEPPP5根據(jù)晶體管導(dǎo)

3、通時(shí)間（集電極電流的導(dǎo)通角）根據(jù)晶體管導(dǎo)通時(shí)間（集電極電流的導(dǎo)通角）可分為：可分為： 甲類甲類-三極管三極管360導(dǎo)通；導(dǎo)通； 甲乙類甲乙類-三極管三極管180360導(dǎo)通導(dǎo)通 乙類乙類-三極管三極管180導(dǎo)通導(dǎo)通 丙類丙類-三極管三極管180導(dǎo)通導(dǎo)通分分 類類6甲乙類180360導(dǎo)通乙類180導(dǎo)通 丙類 0VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，稱為稱為乙類放大乙類放大。因此，不需要隔直電容。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析靜態(tài)分析：ui = 0V T

4、1、T2均不工作均不工作 uo = 0V15(1) 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管導(dǎo)通時(shí)間等于半個(gè)周期每管導(dǎo)通時(shí)間等于半個(gè)周期 ； 乙類放大的特點(diǎn)：乙類放大的特點(diǎn)：SComUUmaxLSComRUImaxUomaxiL-USCRLuiT1T2Uo+USC16二、分析計(jì)算二、分析計(jì)算最大功率：最大功率：LSCLSCSCoRURUUP21222maxEomomomoooRUIUIUP221221. 輸出功率輸出功率Po172. 管耗管耗PC41sinsin2121212000111omomSCLLomOmSCLoOSCCCECUUURtdRtUtUUtdRuuUiuP

5、42221omomSCLCCUUURPP18最大管耗與輸出功率的關(guān)系最大管耗與輸出功率的關(guān)系maxmax222max12 . 022022ooLSCCSComomSCLomCPPRUPUUUURdUdP時(shí)功放管具有最大管耗此式為選管依據(jù)此式為選管依據(jù)193 直流電源供給的功率直流電源供給的功率LomSComomSCLLomCOERUUUUURRUPPP2422122EP204 效率效率%5 .7844221max2SComLomSCLomEOUURUURUPP21三、晶體管的選擇三、晶體管的選擇1 流過晶體管的最大集電極電流應(yīng)流過晶體管的最大集電極電流應(yīng)小于小于ICM ; 2 PCM0.2PO

6、max ;3 U(BR)CEO2USC .22三、乙類推挽功放電路的交越失真三、乙類推挽功放電路的交越失真ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真交越失真死區(qū)電壓死區(qū)電壓uiuouou o tttt交越失真：交越失真：輸入信號(hào)輸入信號(hào) ui在過零在過零前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便為交越失真。為交越失真。23交越失真產(chǎn)生的原因：交越失真產(chǎn)生的原因： 在于晶體管特性存在在于晶體管特性存在非線性，非線性，ui 0 時(shí)：時(shí)： T1導(dǎo)通、導(dǎo)通、T2 截止，截止，ic1 經(jīng)變壓器耦合給經(jīng)變壓器耦合給負(fù)載，負(fù)載，iL的方向由的方向由 ic1決定。決定。 若若ui 為正弦信號(hào)，

7、則為正弦信號(hào)，則 iL近似為正弦波近似為正弦波。 ui 0 時(shí)：時(shí)： T2導(dǎo)通、導(dǎo)通、T1截止，截止，ic2 經(jīng)變壓器耦合經(jīng)變壓器耦合給負(fù)載，給負(fù)載，iL的方向由的方向由 ic2決定。決定。ic2ic1T1、T2都只在半個(gè)周期內(nèi)工作，存在都只在半個(gè)周期內(nèi)工作，存在交越失真交越失真。473. 輸出功率及效率輸出功率及效率分析方法和前述互補(bǔ)對稱功放電路類似，請分析方法和前述互補(bǔ)對稱功放電路類似，請自行分析。這里的負(fù)載為變壓器原邊等效負(fù)自行分析。這里的負(fù)載為變壓器原邊等效負(fù)載載 RL。uiT2T1RL+-USCiLN2N1N1LLRNNR22148三、甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器三、甲乙類變壓器耦合式推挽功率放大器Rb1、 Rb2、 Re 的作用：的作用：克服交越失真。克服交越失真。USCT1T2RLiLuiReRb2Rb149兩個(gè)三極管都構(gòu)成靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極放大兩個(gè)三極管都構(gòu)成靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極放大器。其靜態(tài)工作點(diǎn)都設(shè)在剛剛超