模擬電子技術(shù)42甲類功率放大電路射極輸出器課件

第4章低頻功率放大電路2023/9/11蔡紅娟第4章低頻功率放大電路2023/8/3蔡紅娟1本章主要內(nèi)容定義：晶體管的甲類、乙類、甲乙類工作狀態(tài)，最大輸出功率，轉(zhuǎn)換效率原理：低頻功放電路的組成及特點；OCL的工作原理;集成功放的組成及應用方法：功放電路最大輸出功率和效率的分析計算功放管的選擇2023/9/11蔡紅娟本章主要內(nèi)容定義：晶體管的甲類、乙類、甲乙類工作狀態(tài)，最大輸24.1低頻功率放大電路概述功率放大器給負載提供足夠大的信號功率的放大器。輸出級及其推動電路低頻功率放大電路的特點輸出功率要大P=IOUO要求晶體管工作在極限應用狀態(tài)轉(zhuǎn)換效率要高η=POM/PVCC非線性失真要小輸出功率越大，非線性失真越嚴重幅值較大，不能用小信號等效電路，應用圖解法可引入交流負反饋，以改善輸出波形2023/9/11蔡紅娟4.1低頻功率放大電路概述功率放大器2023/8/33功率放大電路的分類甲類360°導電甲乙類180°～360°導電乙類180°導電丙類<180°導電2023/9/11蔡紅娟功率放大電路的分類甲類360°導電甲乙類180°～360°4各類功放靜態(tài)工作點設置的示意圖甲類乙類甲乙類丙類有靜態(tài)功耗，

50％靜態(tài)功耗和效率介于甲乙間效率較高，用于高頻電路靜態(tài)功耗為0，

78.5％2023/9/11蔡紅娟各類功放靜態(tài)工作點設置的示意圖甲類乙類甲乙類丙類有靜態(tài)功耗，54.2甲類功率放大電路射極輸出器：雖無電壓放大作用，但有電流和功率放大能力。同時，輸出電阻小，帶負載能力強。靜態(tài)（ui=0）時可調(diào)節(jié)T1管集電極電流使uE2=0。這樣，當輸入信號為零時，輸出亦為零。2023/9/11蔡紅娟4.2甲類功率放大電路射極輸出器：雖無電壓放大作用，但有電6動態(tài)分析動態(tài)（ui≠0）時，忽略管壓降UCES2接入負載RL（虛線）時，效率更低2023/9/11蔡紅娟動態(tài)分析動態(tài)（ui≠0）時，忽略管壓降UCES2接入負載R7例①簡要說明該電路作為輸出級驅(qū)動負載時電路的特點②rBE=400Ω,Re=300Ω,β=80,

求輸出電阻RO是射極輸出器無電壓放大作用，但有電流和功率放大能力它的輸出電阻小，帶負載能力強。在ui信號幅度較大時，射極輸出器作為驅(qū)動可能會出現(xiàn)正負半周驅(qū)動能力不對稱的情況2023/9/11蔡紅娟例①簡要說明該電路作為輸出級驅(qū)動負載時電路的特點②rBE8甲、乙類功放分析甲類的輸出波形不失真，但轉(zhuǎn)換效率較低乙類的轉(zhuǎn)換效率較高，但輸出波形失真乙類甲類2023/9/11蔡紅娟甲、乙類功放分析甲類的輸出波形不失真，但轉(zhuǎn)換效率較低乙類甲類94.3乙類互補對稱功率放大電路OCL將兩個互補單管的乙類功放合并在一起，即可在負載上得到完整的不失真波形。2023/9/11蔡紅娟4.3乙類互補對稱功率放大電路OCL2023/8/3蔡紅娟10工作原理vi為正半周時，T1導通，T2截止，負載上得到正半周的波形；vi為負半周時，T1截止，T2導通，負載上得到負半周的波形；2023/9/11蔡紅娟工作原理vi為正半周時，T1導通，T2截止，負載上得到正半周11交流負載線NPN管的輸出特性曲線UCC動態(tài)分析PNP管的輸出特性曲線輸入信號足夠大時2023/9/11蔡紅娟交流負載線NPN管的輸出特性曲線UCC動態(tài)分析PNP管的輸出12參數(shù)計算輸出功率Po電源供給功率PV2023/9/11蔡紅娟參數(shù)計算輸出功率Po電源供給功率PV2023/8/3蔡紅娟13參數(shù)計算管耗PVT轉(zhuǎn)換效率η2023/9/11蔡紅娟參數(shù)計算管耗PVT轉(zhuǎn)換效率η2023/8/3蔡紅娟14功放管的選擇對于OCL電路，為保證功放管在電路里能正常工作，應滿足如下條件：最大允許管耗PTm必須≥0.2Pom最大管壓降|U(BR)CEO|>2UCC集電極最大電流Icm≥Iom=UCC/RL2023/9/11蔡紅娟功放管的選擇對于OCL電路，為保證功放管在電路里能正常工作15交越失真交越失真當輸入信號很?。ㄐ∮趯妷海?，在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)一種非線性失真。2023/9/11蔡紅娟交越失真交越失真2023/8/3蔡紅娟164.4甲乙類雙電源互補對稱功放電路甲乙類為解決交越失真，可在靜態(tài)時給三極管稍加一點偏置，使之處于微導通狀態(tài)。甲乙類功放電路只是靜態(tài)工作點的設置比乙類高，但其交流分析與乙類一樣，故前述的參數(shù)計算公式仍可沿用2023/9/11蔡紅娟4.4甲乙類雙電源互補對稱功放電路甲乙類甲乙類功放電路只是17例已知RL=8Ω,UCC=18V,UCES=1V,①計算電路的最大不失真輸出功率Pom②計算輸出功率最大時電路的效率③求每只三極管的最大管耗PVT2023/9/11蔡紅娟例已知RL=8Ω,UCC=18V,UCES=1V,①計算電184.5集成功率放大器LM386

集成功率放大器直流電源：4

12V額定功率：660mW帶寬：300kHz輸入阻抗：50k

12348765引腳圖2023/9/11蔡紅娟4.5集成功率放大器LM386集成功率放大器直流電源：419LM386內(nèi)部電路分析V1,V6:射極跟隨器V2,V4:雙端輸入單端輸出差分電路V3,V5:恒流源V7~V12:功率放大電路V7為驅(qū)動級(I0為恒流源負載)V11、V12用于消除交越失真V8、V10構(gòu)成PNP

準互補對稱2023/9/11蔡紅娟LM386內(nèi)部電路分析V1,V6:V2,V4:V3,V5:V20LM386典型應用電路

LM3861234785RPC1C2C3C4C5C610F36k10F100F220F0.1

F810.047F+VCC6輸出電容(OTL)頻率補償，抵消電感高頻的不良影響防止自激等調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)2023/9/11蔡紅娟LM386典型應用電路21DG4100系列集成功率放大電路三級直接耦合放大電路和一級互補對稱放大電路單電源供電輸入及輸出均通過耦合電容與信號源和負載相連OTL互補對稱功率放大電路2023/9/11蔡紅娟DG4100系列集成功率放大電路三級直接耦合放大電路和一級互22集成功放DG4100典型的外部接線圖Rr、Cr——與內(nèi)部電阻組成交流負反饋支路。C4——相位補償。C10——輸出端電容，兩端充電電壓等于1/2vcc。C7——電源退耦濾波，可消除低頻自激。C2、C3——濾除波紋。C9——自舉電容，使復合管的導通電流不隨輸出電壓的升高而減小。2023/9/11蔡紅娟集成功放DG4100典型的外部接線圖Rr、Cr——與內(nèi)部電阻23本章小結(jié)功率放大電路功率放大電路是在電源電壓確定情況下，以輸出盡可能大功率和具有盡可能高的轉(zhuǎn)換效率根據(jù)晶體管導通時間的不同，功放電路可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類功放管常工作在盡限應用狀態(tài)功放電路的分析功放的輸入信號幅值較大，分析時應用圖解法OCL電路為直接耦合