電子技術(shù)與應(yīng)用項目化教程 課件 項目9 第2講 雙電源互補對稱功率放大電路

項目九——雙電源互補對稱功率放大電路項目9

雙電源互補對稱功率放大電路

內(nèi)容：雙電源互補對稱功率放大電路構(gòu)成和特性分析。學(xué)習(xí)要求：

目的：了解雙電源互補對稱功率放大電路構(gòu)成，掌握其特性分析。重點：雙電源互補對稱功率放大電路的特性分析。難點：雙電源互補對稱功率放大電路的特性分析。

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。為了獲得大的輸出功率，必須使

輸出信號電壓大；

輸出信號電流大；

放大電路的輸出電阻與負載匹配。電壓放大器一般工作在甲類，三極管360°導(dǎo)電，其輸出功率由功率三角形確定。甲類放大的效率不高，理論上不超過25%。乙類180°導(dǎo)電丙類<180°導(dǎo)電甲乙類180°～360°導(dǎo)電甲類360°導(dǎo)電三極管根據(jù)導(dǎo)通時間可分為如下四個狀態(tài)：雙電源互補功率放大電路（1）電路組成 雙電源互補功率放大電路如圖所示。它由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。（2）工作原理

當輸入信號處于正半周時，且幅度遠大于三極管的開啟電壓，此時NPN型三極管導(dǎo)電，有電流通過負載RL，按圖中方向由上到下，與假設(shè)正方向相同。

當輸入信號為負半周時，且幅度遠大于三極管的開啟電壓，此時PNP型三極管導(dǎo)電，有電流通過負載RL，按圖中方向由下到上，與假設(shè)正方向相反。因此，在ui整個周期內(nèi)，T1、T2兩個三極管一個正半周，一個負半周輪流導(dǎo)電，交替工作，互相補充，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。動畫9-1

嚴格說，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。如圖所示。交越失真動畫9-2動畫9-3

為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。此時的互補功率放大電路如圖所示。

(a)利用二極管提供偏置電壓(b)利用三極管恒壓源提供偏置

（3）參數(shù)計算

1．最大不失真輸出功率Pomax

設(shè)互補功率放大電路為乙類工作狀態(tài)，輸入為正弦波。忽略三極管的飽和壓降，負載上的最大不失真功率為

直流電源提供的功率為半個正弦波的平均功率，信號越大，電流越大，電源功率也越大。直流電源功率PV的表達式推導(dǎo)如下2．電源功率PV

即PV∝Vom。當Vom趨近VCC時，顯然PV

近似與電源電壓的平方成比例。

3．三極管的管耗PT

電源輸入的直流功率，有一部分通過三極管轉(zhuǎn)換為輸出功率，剩余的部分則消耗在三極管上，形成三極管的管耗。顯然

將PT畫成曲線，如圖所示。乙類互補功放電路的管耗

顯然，管耗與輸出電壓幅度有關(guān)，圖中畫陰影線的部分即代表管耗，PT與Vom成非線性關(guān)系，有一個最大值。用PT對Vom求導(dǎo)的辦法找出這個最大值。PTmax發(fā)生在處，將Vom=0.64VCC代入PT表達式，可得PTmax為：對一只三極管乙類互補功放電路的管耗4．效率η當Vom=VCC

時效率最大，η=π/4=78.5％。從以上分析可知，若想得到預(yù)期的最大輸出功率，則功放管的選擇需滿足以下原則：（１）每個功放管的最大允許管耗PＴｍ≥0.2POｍ。