模擬電子技術(shù)之功率放大電路

第4章功率放大電路本章教學內(nèi)容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4.1功率放大電路的主要特點

功率放大電路是一種能夠向負載提供足夠大的功率的放大電路。例：

擴音系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)功率放大電壓放大信號提取對功率放大電路的要求足夠大的輸出功率

具有較高的效率

共射接法最大輸出功率集電極輸出電壓的最大幅值輸出電流的最大幅值負載消耗的功率直流電源提供的功率放大電路中三極管的工作狀態(tài)大信號狀態(tài)最大集電極電流c-e反向擊穿電壓最大耗散功率放大電路中三極管的工作方式三極管在正弦信號整個周期內(nèi)的導通情況，可分為幾個工作狀態(tài)：乙類：

=180°甲類：

=360°甲乙類：180°<

<

360°丙類：

<

180°放大電路的分析方法微變等效電路法圖解法√相同點:都是能量的控制與轉(zhuǎn)換;不同點:各自追求的指標不同。電壓放大電路追求不失真的電壓放大倍數(shù)；功率放大電路追求盡可能大的不失真輸出功率和轉(zhuǎn)換效率。

功率放大電路與前幾章介紹的電壓放大電路的比較:4.2互補對稱式功率放大電路變壓器耦合推挽功率放大電路負半周：T2導通、T1截止；正半周：T1導通、T2截止；優(yōu)點：實現(xiàn)阻抗變換。體積龐大、笨重、消耗有色金屬，且效率較低，低頻和高頻特性都差。缺點：交替工作

互補對稱功放的類型

無輸出變壓器形式（OTL電路）無輸出電容形式（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、

PNP各一支；兩管特性一致。類型：電路組成和工作原理OTL乙類互補對稱電路R2+R1+VCCC2-VT1NPNuiuoVT2PNPRLC1+0tic10tic20tiL0tui交越失真iC1iC2iLiL=iC1–iC2VT1導通VT2截止VT2導通VT1截止OTL甲乙類互補對稱電路iC1iC2iLiB1iB2R2R1ui++VCCC1-VT1NPNuoVT2PNPRLVD1VD2b1b2R+R

、VD1和VD2為兩管提供了靜態(tài)基極電流IB1和IB2微弱導通狀態(tài)避免了ui較小時兩管同時截止,減小了交越失真。靜態(tài)時:iC1iC2iLR2R1ui++VCCC1-VT1NPNuoVT2PNPRLVD1VD2b1b2R+tuiOtiC1OtiC2OtuOO

優(yōu)點：單電源供電。

缺點：低頻特性差。OCL甲乙類互補對稱電路優(yōu)點：直接耦合，頻率特性好。

缺點：雙電源供電。互補對稱電路主要參數(shù)的估算

OCL互補對稱電路主要參數(shù)的估算Ucem=VCC-UCES-uCE2QiC1OiC2uCE1AOBIcm1Icm2Ucem1UCESVCCRLVCC最大輸出功率Ucem

=VCC–UCES

效率功率三極管的極限參數(shù)▼集電極最大允許電流ICM▼集電極最大允許反向電壓U(BR)CEO▼集電極最大允許耗散功率PCMPCM>0.2PomOTL互補對稱電路主要參數(shù)的估算2-uCE2QiC1OiC2uCE1AOB

Icm1Icm2Ucem1UCESVCC交流負載線2RLVCC最大輸出功率效率功率三極管的極限參數(shù)▼集電極最大允許電流ICM▼集電極最大允許反向電壓U(BR)CEO▼集電極最大允許耗散功率PCMPCM>0.2Pom4.3采用復合管的互補對稱式放大電路復合管的接法及其β和rbe復合管的接法保證前級三極管的輸出電流與后級三極管的輸入電流的實際方向一致。外加電壓的極性應保證前后兩個三極管均為發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使兩管都工作在放大區(qū)。目的：擴大電流的驅(qū)動能力。類型與原來相同類型與前級三極管相同復合管的β和rbeΔiE1=ΔiB2=(1+β1)ΔiB1ΔiC1=β1ΔiB1ΔiC2=β2(1+β1)ΔiB1(β1+β2+β1β2)ΔiBrbe=rbe1+(1+β1)rbe2β=β1+β2+β1β2≈β1β2iC1iC2iE1=iB2iEiCiBiB1VT1VT2becic1=iB2iE2iB1iBic2iciE1iEβ=β1(1+β2)≈β1β2rbe=rbe1VT2VT1bec1

2復合管的類型由第一支管子決定。復合管組成的互補對稱放大電路VT1VT2+VCC-VCCuIRLuORR2R1VD2VD1VT3VT4VT3、VT4很難互補對稱VT3、VT4可實現(xiàn)互補對稱VT1VT2+VCC-VCCuIRLuORR2R1VD2VD1VT3VT4Re1Re24.4集成功率放大器集成功放的優(yōu)點：溫度穩(wěn)定性好，電源利用率高，功耗較低，非線性失真較小，內(nèi)部有各種保護電路。集成功放的分類：通用型功放、專用型功放單通道功放、雙通道功放小功率功放、大功率功放82716354R3R2R1R4R5R7R615kΩ15kΩ50kΩ1.35kΩ150Ω15kΩ50kΩVT1VT2VT3VD1VT10VT4VT5VT7VT8VT6VT9VD2輸入級為雙端輸入、單端輸出差分放大電路鏡像電流源中間級電壓串聯(lián)負反饋＋－12364578V＋增益控制反相輸入端同相輸入端地增益控制旁路電容CB輸出端集成功放LM386的引腳開路，電壓增益約為20倍。接一個大電容，電壓增益約為200倍。接入不同阻值的電阻，即可得到20~100之間的電壓增益。但接入電阻時必須與一