電子技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目化教程 課件 項(xiàng)目9 第2講 雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

項(xiàng)目九——雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路項(xiàng)目9

雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路

內(nèi)容：雙電源互補(bǔ)對(duì)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(bǔ)對(duì)稱功率放大電路構(gòu)成，掌握其特性分析。重點(diǎn)：雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路的特性分析。難點(diǎn)：雙電源互補(bǔ)對(duì)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(hào)電壓大；

輸出信號(hào)電流大；

放大電路的輸出電阻與負(fù)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(shí)間可分為如下四個(gè)狀態(tài)：雙電源互補(bǔ)功率放大電路（1）電路組成 雙電源互補(bǔ)功率放大電路如圖所示。它由一對(duì)NPN、PNP特性相同的互補(bǔ)三極管組成。這種電路也稱為OCL互補(bǔ)功率放大電路。（2）工作原理

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

當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí)，且幅度遠(yuǎn)大于三極管的開啟電壓，此時(shí)PNP型三極管導(dǎo)電，有電流通過負(fù)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(gè)周期內(nèi)，T1、T2兩個(gè)三極管一個(gè)正半周，一個(gè)負(fù)半周輪流導(dǎo)電，交替工作，互相補(bǔ)充，在負(fù)載上將正半周和負(fù)半周合成在一起，得到一個(gè)完整的不失真波形。動(dòng)畫9-1

嚴(yán)格說，輸入信號(hào)很小時(shí)，達(dá)不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負(fù)半周交替過零處會(huì)出現(xiàn)一些非線性失真，這個(gè)失真稱為交越失真。如圖所示。交越失真動(dòng)畫9-2動(dòng)畫9-3

為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點(diǎn)偏置，使之工作在甲乙類。此時(shí)的互補(bǔ)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(jì)算

1．最大不失真輸出功率Pomax

設(shè)互補(bǔ)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(fù)載上的最大不失真功率為

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

即PV∝Vom。當(dāng)Vom趨近VCC時(shí)，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(bǔ)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(gè)最大值。用PT對(duì)Vom求導(dǎo)的辦法找出這個(gè)最大值。PTmax發(fā)生在處，將Vom=0.64VCC代入PT表達(dá)式，可得PTmax為：對(duì)一只三極管乙類互補(bǔ)功放電路的管耗4．效率η當(dāng)Vom=VCC

時(shí)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(gè)功放管的最大允許管耗PＴｍ≥0.2POｍ。