電工學(xué)第九章功率放大器

電工學(xué)第九章功率放大器第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一

9.1功率放大電路概述

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。第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一9.1概述三極管的工作狀態(tài)第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一9.2乙類雙電源互補對稱功率放大電路一。電路組成及工作原理

當輸入信號處于正半周時，T1管導(dǎo)電，有電流通過負載RL，方向由上到下，與假設(shè)方向相同。

當輸入信號為負半周時，T2管導(dǎo)電，有電流通過負載RL，方向由下到上，與假設(shè)正方向相反。

于是兩個三極管一個正半周,一個負半周輪流導(dǎo)電，在負載上將正半周和負半周合成在一起，得到一個完整的不失真波形。第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一當輸入信號足夠大，使Vim=Vom=Vcem=VCC-VCES≈VCC，Iom=Icm時，可獲得：二。參數(shù)計算1.輸出功率T1,T2工作在射極輸出器狀態(tài)，AV≈1。2.三極管的管耗PT對一只三極管:第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一3.電源功率PV

直流電源提供的功率包括負載得到的功率和T1,T2管消耗的功率兩部分。

當輸出電壓幅度達到最大，即Vom≈VCC時，則得電源供給的最大功率為：4．效率η當Vom=VCC

時效率最大，η=π/4=78.5％。第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一5.大功率三極管輸出特性曲線的分區(qū)

在大功率三極管的輸出特性中，除了與普通三極管一樣分有放大區(qū)、飽和區(qū)、截止區(qū)外，從使用和安全角度還分有

三極管的極限工作區(qū)

過電流區(qū)是由最大允許集電極電流確定的，超過此值，β將明顯下降。

過電壓區(qū)由c、e間的擊穿電壓V(BR)CEO所決定。過損耗區(qū)由集電極功耗PCm所決定。過流區(qū)過壓區(qū)過損區(qū)第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一三。甲乙類互補對稱功率放大電路

輸入信號很小時，達不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)一些非線性失真，這個失真稱為交越失真。第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一動畫17-3第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一解決交越失真的方法給三極管稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。

利用三極管恒壓源提供偏置利用二極管提供偏置電壓第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一其它類型互補功率放大電路

除了雙電源的標準互補功率放大電路外，還有一些其它類型的互補功率放大電路。

單電源互補功率放大電路 采用復(fù)合管的互補功率放大電路 集成功率放大器 BTL互補功率放大電路 雙通道功率放大電路第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一單電源互補功率放大電路

當電路對稱時，輸出端的靜態(tài)電位等于VCC/2。為了使負載上僅獲得交流信號，用一個電容器串聯(lián)在負載與輸出端之間。這種功率放大電路稱為OTL互補功率放大電路。

電容器的容量由放大電路的下限頻率確定。

LLπ21fRC3第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一采用復(fù)合管的互補功率放大電路

當輸出功率較大時，輸出級的推動級，即末前級也應(yīng)該是一個功率放大級。此時往往采用復(fù)合管，復(fù)合管有四種形式。

復(fù)合管的極性由前面的一個三極管決定。由NPN-NPN或PNP-PNP復(fù)合而成一般稱為達林頓管。第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一9.3集成功率放大器

集成功率放大器廣泛用于音響、電視和小電機的驅(qū)動方面。集成功放是在集成運算放大器的電壓互補輸出級后，加入互補功率輸出級而構(gòu)成的。大多數(shù)集成功率放大器實際上也就是一個具有直接耦合特點的運算放大器。它的使用方法原則上與集成運算放大器相同。

集成功放使用時不能超過規(guī)定的極限參數(shù)，極限參數(shù)主要有功耗和最大允許電源電壓。集成功放要加有足夠大的散熱器，保證在額定功耗下溫度不超過允許值。集成功放一般允許加上較高的工作電壓，但許多集成功放可以在低電壓下工作，適用于無交流供電的場合，此時集成功放電源電流較大，非線性失真也較大。第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一BTL互補功率放大電路

BTL互補功率放大電路由兩路功率放大電路和反相比例電路組合而成，負載接在兩輸出端之間。兩路功率放大電路的輸入信號是反相的，所以負載一端的電位升高時，另一端則降低，因此負載上獲得的信號電壓要增加一倍。BTL放大電路輸出功率較大，負載可以不接地。第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期一雙通道功率放大電路

雙通道功率放大電路是用于立體聲音響設(shè)備的功率放大電路，一般有專門的集成功率放大器產(chǎn)品