第二節(jié)-互補(bǔ)對稱式功率放大電路

1、2021/3/10講解：XX1 2021/3/10講解：XX2 補(bǔ)充知識： 功率放大電路的工作方式 根據(jù)晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)的位置不同，放大電路可分為三種工作方式。 甲類工作方式： Q點(diǎn)設(shè)置在負(fù)載線的中點(diǎn)，在輸入信號的正負(fù)半周，晶 體管都在工作，管子的導(dǎo)通角為360，輸出波形失真小， 但靜態(tài)管子功耗大，效率低。 乙類工作方式： Q點(diǎn)在負(fù)載線的最低點(diǎn)，由于靜態(tài)時電流為零，無功耗， 效率最高。但此時放大電路只在輸入信號的正半周工作， 負(fù)半周時晶體管截止，管子的導(dǎo)通角為180，輸出波形 出現(xiàn)嚴(yán)重的失真。 甲乙類工作方式： Q點(diǎn)略高于乙類時，靜態(tài)電流很小，靜態(tài)消耗約為零， 效率也很高。晶體的導(dǎo)通時間大于半

2、個周期，管子的導(dǎo) 通角大于180，此時輸出波形仍失真嚴(yán)重。 2021/3/10講解：XX3 晶體管的三種工作狀態(tài)晶體管的三種工作狀態(tài)：iCiC iC iC iC uCE uCE uCE t t t 甲類甲類乙類乙類甲乙類甲乙類 iC Q Q Q 上頁返回 晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號 的整個周期都導(dǎo)通的整個周期都導(dǎo)通 靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形較大，波形 好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。 晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號 的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重，波形嚴(yán)重 失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。 晶體管導(dǎo)通的時間大于晶體管導(dǎo)通的時間大于 半個周

3、期，靜態(tài)半個周期，靜態(tài)IC 0， 一般功放常采用。一般功放常采用。 2021/3/10講解：XX4 甲類方式 如射極輸出器射極輸出器 Rb uo USC ui ib RE 射極輸出器的輸射極輸出器的輸 出電阻低，帶負(fù)載能出電阻低，帶負(fù)載能 力強(qiáng)，但做功放不適力強(qiáng)，但做功放不適 合。因?yàn)樗男侍?。因?yàn)樗男侍?低低 2021/3/10講解：XX5 變壓器耦合推挽功率放大電路變壓器耦合推挽功率放大電路 輸入變壓器：將輸入信號分成兩個大輸入變壓器：將輸入信號分成兩個大 小相等相位相反的信號，分別送兩個小相等相位相反的信號，分別送兩個 放大器的基極，使放大器的基極，使T1、T2輪流導(dǎo)通。輪流導(dǎo)通

4、。 輸出變壓器：將兩個集輸出變壓器：將兩個集 電極輸出信號合為一個電極輸出信號合為一個 信號，耦合到副邊輸出信號，耦合到副邊輸出 給負(fù)載。給負(fù)載。 放大器：由兩個共射極放大器組成，兩個三極管的射極接在一起，放大器：由兩個共射極放大器組成，兩個三極管的射極接在一起， + + + USC T1 T2 RL i iL ui Re Rb2 Rb1 2021/3/10講解：XX6 直流通道直流通道 USC T1 T2 RL i iL ui Re Rb2 Rb1 USC T1 T2 Re Rb2 Rb1 變壓器線圈對于變壓器線圈對于 直流相當(dāng)于短路直流相當(dāng)于短路 對于任何一個三極管都是對于任何一個三極管都

5、是 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極 放大器放大器 USC T1 Re Rb2 Rb1 兩個三極管的靜兩個三極管的靜 態(tài)工作點(diǎn)都設(shè)在態(tài)工作點(diǎn)都設(shè)在 剛剛超過死區(qū)剛剛超過死區(qū), IB很小很小,IC也很小也很小, 降低直流功耗。降低直流功耗。 Q 2021/3/10講解：XX7 交流通道交流通道 ib1 ui0 ui 0VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止截止 iL= ic1 ; ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL iL=ic2 T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方兩個晶體管都只在半個周期內(nèi)工作的方 式，稱為式，稱為乙類放大乙類放大。 因此，不需要隔直電容。因此，不需

6、要隔直電容。 靜態(tài)分析：靜態(tài)分析： ui = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V 2021/3/10講解：XX25 乙類放大的輸入輸出波形關(guān)系乙類放大的輸入輸出波形關(guān)系: ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL 死區(qū)電壓死區(qū)電壓 ui uo uo u o t t t t 交越失真：交越失真：輸入信號輸入信號 ui在過零在過零 前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便前后，輸出信號出現(xiàn)的失真便 為交越失真。為交越失真。 交越失真交越失真 2021/3/10講解：XX26 ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL (1) 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零

7、； (2) 每管導(dǎo)通時間等于半個周期每管導(dǎo)通時間等于半個周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 OCL乙類放大的特點(diǎn)：乙類放大的特點(diǎn)： 2021/3/10講解：XX27 克服交越失真的措施：克服交越失真的措施： R1 D1 D2 R2 +USC -USC UL uiiL RL T1 T2 靜態(tài)時靜態(tài)時 T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電位兩管發(fā)射結(jié)電位 分別為二極管分別為二極管D1、 D2的的 正向?qū)▔航?，致使兩管正向?qū)▔航担率箖晒?均處于微弱導(dǎo)通狀態(tài)。均處于微弱導(dǎo)通狀態(tài)。 電路中增加電路中增加 R1、D1、 D2、R2支路。支路。 2021/3/10講解：XX28 R1 D1 D2 R2

8、+USC -USC UL uiiL RL T1 T2 兩管導(dǎo)通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為兩管導(dǎo)通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為 “甲乙類放大甲乙類放大” ” 。 動態(tài)時動態(tài)時 設(shè)設(shè) ui 加入正弦信號。加入正弦信號。 正半周，正半周， T2 截止，截止，T1 基極基極 電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良 好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周，好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周， T1截止，截止，T2 基極電位進(jìn)一基極電位進(jìn)一 步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通 狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓 的影響，去掉交越失真。的影響，去掉交越失真。 2021/3/10講解：XX29 O

9、CL甲乙類互補(bǔ)對稱輸出級甲乙類互補(bǔ)對稱輸出級 2021/3/10講解：XX30 2021/3/10講解：XX31 二、 互補(bǔ)對稱電路主要參數(shù)的估算 OCL互補(bǔ)電路的圖解法互補(bǔ)電路的圖解法 2021/3/10講解：XX32 cemCCCES cm LL UVU I RR 2021/3/10講解：XX33 2021/3/10講解：XX34 CCCESCC cm LL VUV I RR CC CM L V I R 2021/3/10講解：XX35 CE1EC2CC 2uuV CE1CE2CC | 2uuV CE1CCCES2CC 2| 2uVUV (BR)CEOCC 2UV 2021/3/10講解：

10、XX36 CC Tm2 L 2 V P R 2021/3/10講解：XX37 OTL互補(bǔ)對稱電路的圖解法互補(bǔ)對稱電路的圖解法 2021/3/10講解：XX38 2021/3/10講解：XX39 CCCESCC cm LL /2 2 VUV I RR CC CM L 2 V I R CE1CE2CC |UUV CE1CCCES2CC |UVUV (BR)CEOCC UV 2021/3/10講解：XX40 IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O IC UCE O Q iC t O 晶體管在輸入信號晶體管在輸入信號 的整個周期都導(dǎo)通的整個周期都導(dǎo)通 靜態(tài)靜態(tài)IC較大，

11、波形好較大，波形好, 管耗大效率低。管耗大效率低。 晶體管只在輸入信號晶體管只在輸入信號 的半個周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失，波形嚴(yán)重失 真真, 管耗小效率高。管耗小效率高。 晶體管導(dǎo)通的時間大于半晶體管導(dǎo)通的時間大于半 個周期，靜態(tài)個周期，靜態(tài)IC 0，一般，一般 功放常采用。功放常采用。 2021/3/10講解：XX41 2021/3/10講解：XX42 例例在圖所示電路中已知在圖所示電路中已知VCC 15V，輸入電壓為正弦波，輸入電壓為正弦波， 晶體管的飽和管壓降晶體管的飽和管壓降UCES 3V，電壓放大倍數(shù)約為，電壓放大倍數(shù)約為1，負(fù)，負(fù) 載電阻載電阻RL 4歐，歐， （1）求解負(fù)載上可能獲得的最大功）求解負(fù)載上可能獲得的最大功 率和效率率和效率 （2）若輸入電壓最大有效值為）若輸入電壓最大有效值為8V， 則負(fù)載上能夠獲得的最大功率為多少。則負(fù)載上能夠獲得的最大功率為多少。 解解（1） W m m 18 R2 UV R U P L 2 CE