模電4 功率放大電路

1、第四章 功率放大電路4.1功率放大電路的主要特點4.2互補對稱式功率放大電路4.3采用復合管的互補對稱式放大電路4.4集成功率放大器1 功率放大電路通常是在大信號狀態(tài)下工作，是以輸出較大功率為目的的放大電路。為了獲得一定的不失真的輸出功率。它要求：輸出功率盡可能大； 效率要高； 非線性要?。?考慮管子的散熱問題。4.1功率放大電路的主要特點2對功放的主要要求：1. 根據(jù)負載要求，提供所需要的輸出功率。最大輸出功率2. 具有較高的效率輸出功率直流電源提供功率放大器實質上是一個能量轉換器, 它是將電源供給的直流能量轉換成交流信號的能量輸送給負載, 因此, 要求轉換效率高。為定量反映放大電路效率的高

2、低, 引入?yún)?shù), 它的定義為33. 非線性失真要小 為使輸出功率大, 由分析可知Iom、Uom也應比較大, 故功率放大器采用的三極管均應工作在大信號狀態(tài)下。由于三極管是非線性器件, 在大信號工作狀態(tài)下, 器件本身的非線性問題十分突出, 因此, 輸出信號不可避免地會產(chǎn)生一定的非線性失真。因此,電路設計時要考慮這一點,使工作點不超出安全工作區(qū)的范圍.4.分析方法：圖解法5.功放的電路形式：射隨器 互補對稱式電路4三極管的工作狀態(tài) 功率放大電路必須考慮效率問題。為了降低靜態(tài)時的工作電流，三極管從甲類工作狀態(tài)改為乙類或甲乙類工作狀態(tài)。此時雖降低了靜態(tài)工作電流，但又產(chǎn)生了失真問題。推挽電路和互補對稱電路

3、較好地解決了乙類工作狀態(tài)的失真問題。5+uo-RLVCCuiT2T1變壓器耦合推挽電路工作原理 ui1ui2iC1iC2iLuiui1ui2iC1iC2iLuo體積大、價格貴、低頻響應差、本身有損耗，而且由于漏感和寄生電容的存在，使經(jīng)過變壓器引入深度負反饋時極易引起自激振蕩。(工作在乙類) ui164.2互補對稱式功率放大電路4.2.1電路組成和原理一、OTL 乙類互補對稱電路在輸入信號的正半周，VT1 導通，iC1 流過負載；負半周，VT2導通，iC2 流過負載。在信號的整個周期都有電流流過負載，負載上 iL 和 uO 基本上是正弦波。存在的問題：交越失真交越失真圖 4.2.1優(yōu)點：效率高。

4、7動畫17-38二、OTL 甲乙類互補對稱電路OTL 互補對稱輸出級R、VD1、VD2 為兩管提供一小的靜態(tài)偏置電壓，使得在輸入信號等于零時，管子微導通，以克服交越失真。OTL 互補電路波形圖tuIOtiC1OtiC2OtuOO9三、OCL 互補對稱電路圖 4.2.6OCL 互補對稱電路OTL電路的缺點：1 大電容容易造成低頻段頻率失真；2 大電容的存在電感效應，在高頻段會產(chǎn)生附加相移， 改變電路的性能；3 大電容不便于集成。OCL電路的優(yōu)、缺點：優(yōu)點：改善了OTL電路的不足之處。缺點：發(fā)射極直接連接負載，若靜態(tài)工作點失調或電路元件損壞，將導致負載電流過大。解決辦法：在負載回路接入熔斷絲。10

5、一、OCL 互補對稱電路主要參數(shù)的估算Ucem = VCC - UCES4.2.2互補對稱電路主要參數(shù)的估算(1) 最大輸出功率當輸入信號足夠大，使Vim=Vom=Vcem=VCCVCESVCCT1,T2工作在射極輸出器狀態(tài)，AV1。11(2) 效率PV應為電源電壓VCC與一個周期內（實際只工作了半個周期）三極管的集電極電流的平均值之積12(3)功率三極管的極限參數(shù)a）集電極最大允許電流ICM: ICM VCC/RLb）集電極最大允許反向電壓c）集電極最大允許耗散功率PCM（推導見下頁）13單個管子在一個周期內的管耗（2）管耗PT兩管管耗14三極管的最大管耗 問：Vom=？ PT1最大, PT

6、1max=？用PT1對Vom求導得出：PTm發(fā)生在Vom=0.64VCC處。將Vom=0.64VCC代入PT1表達式：15OTL 互補對稱輸出級16二、OTL 乙類互補電路主要參數(shù)的估算Icm1 = Icm1 Icm，Ucem1 = Ucem2 = Ucem，(1) 最大輸出功率17(2) 效率18(3)功率三極管的極限參數(shù)a）集電極最大允許電流ICM: ICM VCC/（2RL）b）集電極最大允許反向電壓c）集電極最大允許耗散功率PCM19例:假設圖.所示的互補對稱電路中，直流電源CC均為，負載電阻L均為,且三極管的飽和管壓降UCES均為2V，試分別估算兩個電路的最大輸出功率，效率和功率三極

7、管的極限參數(shù)。 1.估算OCL電路 2。估算OTL電路20T2T1iB1iB2iE1iC1iC2iE2CBETT2T1iB1iC1iE1iE2iB2iC2EBCT正確的復合管應該滿足以下幾個條件：內部電極相連處不能造成電流流向的沖突。 兩進一出為NPN，一進兩出為PNP214.3.2復合管組成的互補對稱放大電路+VCC-VCCRb1Rb2uORLuiC1VT1VT3VT2VT4RbVD1VD2優(yōu)點：采用復合管，提高放大倍數(shù)，增大輸入電阻缺點：輸出端的兩個三級管類型不同，對于大功率管，很難達到理論上要求的特性互補對稱。22+VCC-VCCRb1Rb2uORLuiC1VT1VT3VT2VT4RbV

8、D1VD2Re1Rc2準互補對稱放大電路優(yōu)點：輸出端的兩個三級管類型相同，采用復合管結構，既保證了互補對稱的性質，又便于工程上實現(xiàn)。Re1、Rc2是為了調整功率管VT3、VT4的靜態(tài)工作點而設置的。234.4 集成功率放大器分類 1）按用途分：通用型、專用型。 2）按芯片結構：單通道、雙通道。幾種集成音頻功率放大器概況（PP161）244.4.1 集成功率放大器的電路組成LM386的電路原理254.4.3 集成功率放大器的引腳和典型接法4.4.2 集成功率放大器的主要技術指2627圖9.4.3 LM386外接元件最少的用法8問題:這種接法的增益?28圖9.4.4 LM386電壓增益最大的用法29圖9.4.5 LM386的一般用法30電源輸出端2地地地輸入端2反饋端2LM1877引腳圖典型接法（PP165）)12345 67891011121314偏置端輸出端1 地地地輸入端1反饋端131 雙通道功率放大電路是用