《模擬電子線路及技術基礎》課件笫九章

二、工作狀態(tài)分類

根據(jù)直流工作點的位置不同，放大器的工作狀態(tài)可分為A類(甲類)、B類(乙類)、C類(丙類)等。A類(甲類)：工作點Q較高(ICQ大)，信號360°內，管子均導通。通角：θ＝180°iCt0iCuBEQ0iCuBEQ0B類(乙類)：工作點Q選在截止點，管子只有半周導通，另外半周截止。通角：θ＝90°iCt0π2πiCuBEQ0C類(丙類)：工作點Q選在截止點面，信號導通角小于180°

通角：θ<90°iCt0πθθAB類

分析結果表明：

A類工作時非線性失真雖小，但效率太低，且沒有收到信號時，電源仍供給功率(ICQ≠0)，這些功率將轉化為無用的管耗。

B類工作時非線性失真雖大(波形只有半周)，但效率卻很高，只要我們在電路結構上加以彌補，非線性失真是可以減小的，所以，在功率放大器中大多采用B類工作。

C類工作主要用于高頻功率放大器中，這里不予討論。

9.2互補跟隨乙類(B類)功率放大器一、雙電源互補跟隨乙類功率放大器(OCL電路)OTL：OutputTransformerLessOCL：OutputCapacitorLess1.電路

圖9.2.1互補跟隨乙類功率放大器(OTL電路)

1)輸出交流功率PL

令稱之為電壓利用系數(shù)，那么式可改寫為信號越大，Uo增大，電壓利用率也增大。若忽略集電極飽和電壓，則最大ξ=1，故最大輸出功率PLm為

V1、V2為半周工作，但負載電流卻是完整的正弦波。

2)電源提供的功率

當信號最大時，Uom≈UCC，電源輸出最大功率:當信號為零時，工作點接近于截止點，ICQ=0，電源不提供功率；而隨著信號的增大，iC1增大，電源提供的功率也將隨之增大。這點與A類功放有本質的差別。PE=UCC·(iC1的直流分量)+|UEE|·(iC2的直流分量)

3)每管轉換能量的效率η當信號最大，ξ=1時，效率達到最高：一般:50%~60%4)每個管子損耗PC可見，每個管子的損耗PC是輸出信號振幅的函數(shù)。將PC對Uo求導，可得出最大管耗PCm。令得出，當時，每管的損耗最大：

那么，我們可以得出一個重要結論，即PCm與最大輸出功率的關系為

該式提供了選擇功率管功耗的依據(jù)。例如，負載要求的最大功率PLm=10W，那么只要選一個功耗PCm大于0.2PLm=2W的功率管就行了。

3.選擇功率管

(2)已知PLm，選擇管子允許的最大功耗PCM。管子允許的最大功耗為保證晶體功率管的安全和輸出功率的要求，電源及輸出功率管參數(shù)的選擇原則如下：(1)已知PLm及RL，選UCC，則

(3)管子的擊穿電壓U(BR)CEO。

(4)管子允許的最大電流ICM。當信號最大時，一管趨于飽和，而另一管趨于截止，截止管承受的最大反壓為UCC+|UEE|=2UCC，所以

二、單電源互補跟隨乙類功率放大器

DC:V1導通、V2截止時，V1給負載RL提供電流；

當V1截止、V2導通時，電容C充當V2的電源，只要C足夠大，在信號變化一周內，電容電壓可以保持基本恒定UCC/2。負載得到的交流電壓振幅的最大值為:

故，該電路負載得到的最大交流功率PLm為:

為保證功率放大器良好的低頻響應，電容C必須滿足

fL為放大器下限頻率

三、復合管及準互補乙類功率放大器(OCL電路)

在功率放大器中，輸出功率大，輸出電流也大。如要求輸出功率PLm=10W，負載電阻為10Ω，那么，功率管的電流峰值ICm=1.414A。若功率管的β=30，則要求基極驅動電流IBm=41.1mA。前級晶體管放大器或運算放大器，若輸不出這樣大的電流來驅動后級功率管，則需要引入復合管。復合管又稱達林頓電路。復合管的總β值為

等效β值的增大，意味著前級供給的電流可以減少。組成復合管的原則有以下幾點：

(1)電流流向要一致。

(2)各極電壓必須保證所有管子工作在放大區(qū)，即保證e結正偏，c結反偏。

(3)因為復合管的基極電流iB等于第一個管子的iB1，所以復合管的性質取決于第一個晶體管的性質。若第一個管子為PNP，則復合管也為PNP,反之為NPN。正確的復合管連接方式有四種，如圖9