模電助教版第6章 功率電子電路課件

1、第六章第六章 功率電子電路功率電子電路 P3826.1 低頻功放低頻功放 實際負載實際負載功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號號提提取取例：例： 擴音系統(tǒng)擴音系統(tǒng)第六章第六章 功率電子電路功率電子電路 P3826.1 低頻功放低頻功放 功功率率放放大大電電壓壓放放大大信信號號提提取取特殊性特殊性: 功率放大器功率放大器 強電強電 : 高電壓、大電流、強功率高電壓、大電流、強功率 “估算法估算法”: 大信號大信號模型模型 或或“圖解法圖解法” 非線性失真非線性失真 可靠性可靠性,安全性安全性: 過流、過壓、過熱、散熱等問題，要有保護措過流、過壓、過熱、散熱等問題，要有保護措施。施。 體積、重量

2、體積、重量 效率效率 效率效率 實際負載實際負載2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT？甲乙類甲乙類放大：放大： 導通角導通角介于介于和和 2之間之間甲類甲類放大：放大： 導通角為導通角為= 2乙類乙類放大：放大： 導通角為導通角為= 丙、丁、戊類丙、丁、戊類放大：放大： 導通角為導通角為 均為諧振功率放大器均為諧振功率放大器 丙類丙類放大：導通角一般為放大：導通角一般為= 120 140 單管單管諧振功率

3、放大器諧振功率放大器丁類丁類放大：分放大：分 電壓開關型電壓開關型 和和 電流開關型電流開關型 雙管雙管諧振功率放大器諧振功率放大器戊類戊類放大：在放大：在丁類丁類基礎上，使管子工作于基礎上，使管子工作于 軟開關軟開關狀態(tài)狀態(tài) 指指 iC 的的導通角導通角2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT？丙、丁、戊類丙、丁、戊類放大：放大： 導通角為導通角為0.7V 放大區(qū)放大區(qū) 功率放大器的幾種工作點設置功率放大器

4、的幾種工作點設置(a)乙類功放乙類功放 (b)甲類功放甲類功放 (c)甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 增大增大 ui 信號時信號時 非線性失真非線性失真 截止區(qū)截止區(qū):縮頂縮頂 截止失真截止失真 (對對FET)可變電阻區(qū)可變電阻區(qū):削頂削頂 飽和失真飽和失真 (對對T ) 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 Q中點中點功率放大器的幾種工作點設置功率放大器的幾種工作點設置(a)乙類功放乙類功放 (b)甲類功放甲類功放 (c)甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率

5、 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：靜態(tài)工作：靜態(tài)工作點點的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 調節(jié)調節(jié) Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中點中點 則則: 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 2. 甲類功放甲類

6、功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：靜態(tài)工作：靜態(tài)工作點點的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 調節(jié)調節(jié) Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中點中點 則則: 最大

7、不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) 2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：靜態(tài)工作：靜態(tài)工作點點的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0

8、.7V 調節(jié)調節(jié) Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中點中點 則則: 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) UimUcem 0VUCEQVCC0V2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IB

9、Q ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE “估算法估算法”：靜態(tài)工作：靜態(tài)工作點點的近似估算的近似估算 令：令： UBEQ 0.7V 調節(jié)調節(jié) Rb IBQ =(VCC 0.7) /Rb 使使: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L Q中點中點 則則: 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L 令：令： ui = Uim sin t (V) UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin

10、t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V

11、uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：LcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21直流直流 輸出信號輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單

12、管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCC

13、EIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 輸出信號輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗為最大管耗為最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP22

14、20221)(212. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin

15、t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 輸出信號輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗為最大管耗為最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率

16、max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21 VCC ICQ = ICQUCEQ I2CQRL = ICQ UCEQ ICQRL = ICQ VCC2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R

17、Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 輸出信號輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 注：注：

18、 PE = PT + PL = VCC ICQ 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗為最大管耗為最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21當輸出為當輸出為 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 時時 有有: Ucem VCC /2 I/2 Icm VCC /2R/2RL L且要求且要求: : Q在中點在中點即即: UCEQ = VCC /2 /2 ICQ = VCC /2R/2RL L 此時此時: : 輸出信號功率輸出信號功率 Po 為最大為最大則則: 轉換效率轉換效率 達最

19、大達最大. 2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t u

20、CE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 輸出信號輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗為最大管耗為最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max

21、：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21例例: 已知某機輸出已知某機輸出信號信號功率功率 Po 為為 10W 最大最大 時時, , 則則: a. PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po = 40W10W = 30W 發(fā)熱發(fā)熱! 發(fā)熱發(fā)熱 = 管耗管耗 PT RL 上直流功耗上直流功耗2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ

22、 ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE 電源平均功率：電源平均功率： 忽略忽略 R Rb b中交直流中交直流注：注：Ucem = Icm RLUimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)CQCCCCCEIVtdiVP20)(21 不變不變 T 消耗消耗平均功率平均功率 管耗管耗 PT：LcmCEQCQCCETRIUItdiuP22021)(21 RL 上上平均功率平均功率 ：直流直流 輸出信號

23、輸出信號功耗功耗 功率功率 Po LcemLcmoRURIP2222CQCCLcmEoIVRIPP2/2 效率效率 : 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 注：注： PE = PT + PL = VCC ICQ 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PT = ICQUCEQ 管耗為最大管耗為最大 Po = 0 RL 上上 最大最大效率效率 max：%25maxEoPPLcmLCQLCLRIRItdRiP2220221)(21例例: 已知某機輸出已知某機輸出信號信號功率功率 Po 為為 10W 最大最大 時時, , 則則: a. PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po =

24、 40W10W = 30W 發(fā)熱發(fā)熱! 發(fā)熱發(fā)熱 = 管耗管耗 PT RL 上直流功耗上直流功耗b. 當當 Po = 0W 無聲無聲 時時, , 則則: PE = 10W/25% = 40W/25% = 40W PE Po = 40W0W = 40W 發(fā)熱最大發(fā)熱最大! 轉換效率轉換效率 min = 0% 2. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC =

25、 ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V) 另另: Au= Uo /Ui = IbRL /Ibrbe = RL /rbe 注注: RL= RL/rce RL Ri = Ui /Ii =Rb/rbe ceRVooorIVRLs02. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)

26、分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V) 另另: Au= Uo /Ui = IbRL /Ibrbe = RL /rbe 注注: RL= RL/rce RL Ri = Ui /Ii =Rb/rbe 輸出信號功率輸出信號功率 Po ： 因因 RL 小，小，Au 不大。不大。 追求追求

27、功率放大。功率放大。LcemLcmoRURIP22222. 甲類功放甲類功放: 甲類功放甲類功放 單管單管 乙類功放乙類功放 雙管雙管 甲乙類功率放大器甲乙類功率放大器 功率與功率與 效率效率 a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析RLVCCRb ui CbT iB = IBQ ib uBE = UBEQ ube iC = ICQ ic uCE = UCEQ uce iC iB uBE uCE UimUcem 0VUCEQVCC0V uBE = 0.7VUim sin t iC = ICQ Icm sin t uCE = UCEQ Ucem sin t (V)d. 應用應

28、用: 小型發(fā)射機小型發(fā)射機; TV中中 視頻放大器視頻放大器 等等.特點特點: 線性好線性好, 簡單簡單單管單管 , 但但效率效率 低低.3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放 互補功率放大器互補功率放大器(a) 單電源供電電路單電源供電電路 OTL (b) 雙電源供電電路雙電源供電電路 OCL3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放OTL: Output TransformerlessOCL: Output Capacitorless3. 乙類

29、功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2采用采用 互補互補 對稱式對稱式 共集共集 放大電路放大電路3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2采用互補對稱式共集放大電路采用互補對稱式共集放大電路令：令：

30、uI = 0V 有有: IB1 = IB2 = IBQ = 0 IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ = 0 “同同,UBE 同同” UBE1 = UBE2 = UBEQ = 0V則：則：uO = 0V 且且:T1 , T2均截止均截止. 靜態(tài)時靜態(tài)時無損耗無損耗! UCE1Q = +VCC UCE2Q = VCC 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 大信號大信號 T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波

31、形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 uI uO 0.7V 0.7V1 T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 Uim Uom VCC VCC VCC0.7V VCC0.7V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大輸出幅度最大輸出幅度 U+Om， U-Om3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式

32、 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uO : VCC| VCES2 | uO +VCCVCES1 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 交越失真交越失真3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 0.7V 0.7V1 uI uO T1 T2 交越失真

33、交越失真甲乙類甲乙類互補對稱式共集電路互補對稱式共集電路甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài) 例例3413. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 uI uO T1 T2 交越失真交越失真甲乙類甲乙類互補對稱式共集電路互補對稱式共集電路甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài) 例例3410.7V 0.7V1 uI 利用二極管提供靜態(tài)偏置利用二極管提供靜態(tài)偏置3. 乙類功放乙

34、類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V) 時時 uI uO T1 T2 交越失真交越失真甲乙類甲乙類互補對稱式共集電路互補對稱式共集電路甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài) 例例341利用恒壓電路提供靜態(tài)偏置利用恒壓電路提供靜態(tài)偏置0.7V 0.7V1 uI3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2令：令： uI = Uim sin t (V)

35、時時 uI uO T1 T2 0.7V 0.7V1 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uO T1 T2 0.7V 0.7V1 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式

36、 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出

37、幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCCT1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 電源平均功率電源平均功率 VCC ： T1、T

38、2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VC

39、C Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 電源平均功率電源平均功率 VCC ： T1、T2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120 注：注： PE = PT + Po 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PE = 0

40、 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：LCCERVP2max2%5 .784maxEoPPLCCoRVP22max當輸出為當輸出為 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 時時 有有: Uom = | |VCC0.7V| | VCC 此時此時: : 輸出信號功率輸出信號功率 Po 為最大為最大 P Pomaxomax 電源平均功率電源平均功率 PE 也為最大也為最大 PEmaxEmax 轉換效率轉換效率 達最大達最大 max. T1T2令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL a. 結構結構:b

41、. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析功率與功率與 效率效率 則則: uo = Uom sin t (V)Uim0VUom 0VVCC0.7V VCC0.7VVCC VCC Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC0.7V| | VCC 電源平均功率電源平均功率 VCC ： T1、T2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP2122212CComEoVUPP4 效率效率 : 每管每管 輸出信號功率輸出信號功率 Po

42、：LomomomoooRUIUIVP2222LomCCoCCERUVtdiVP2)(2120 注：注： PE = PT + Po 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：LCCERVP2max2%5 .784maxEoPPLCCoRVP22maxmaxmax2224 . 042ooLCCTMPPRVPmax212 . 021oTMMTMTPPPP 最大管耗最大管耗PTM：CCCComVVU64. 02 當輸出為當輸出為 時時 每管每管3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙

43、類推挽功放乙類推挽功放3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2采用互補對稱式共集放大電路采用互補對稱式共集放大電路 + - ui VCC/ /2 Co 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析采用互補對稱式共集放大電路采用互補對稱式共集放大電路T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO uI = VCC/ /2 ui令：令： ui = 0V ， 有有: UI = UBQ =VCC/ /2 電容電容Co:開

44、機充電開機充電, 建立直流電壓建立直流電壓UCo 暫態(tài)過程暫態(tài)過程 UCo= UEQ = VCC/ /2 IB1 = IB2 = IBQ = 0, IC1 = IC2 = ICQ = 0 IE1 = IE2 = IEQ = 0, UBE1=UBE2=UBEQ= 0V “同同,UBE 同同” 則：則：UO = 0V RL 無直流無直流 UCE1Q = +VCC/ /2 , UCE2Q = VCC/ /2 可見可見: T1 , T2均截止均截止. 靜態(tài)時靜態(tài)時無損耗無損耗! 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T

45、1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 大信號大信號 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/23. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波形合成輸出

46、波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 Uim Uom VCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大輸出幅度最大輸出幅度 U+Om， U-OmVCC 0.7V0.7V0.7V 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO T1 , T2輪流輪流(交替交替)

47、工作工作 輸出波形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uo : VCC/2| VCES2 | uo +VCC/2VCES1 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co UBQUEQUO令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真甲乙

48、類甲乙類互補對稱式共集電路互補對稱式共集電路甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài) 例例3413. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 交越失真交越失真甲乙類甲乙類互補對稱式共集電路互補對稱式共集電路甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲類工作狀態(tài)，乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài)甲乙類工作狀態(tài) 例例341利用二極管提供靜態(tài)偏置利用二極管提供靜態(tài)偏置 Co uI UB

49、QUEQUO + - ui VCC/ /2 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 功率與功率與 效率效率 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co uI uE 0.7V 0.7V1 +VCC/2+VCC/2T1 T2 功

50、率與功率與 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率與功率與 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率與功率與 效率效率

51、 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/23. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率與功率與 效率效率 令：令： ui = Uim

52、 sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 電源平均功率電源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoET

53、PPPRURUVPPP212212 每管每管 效率效率 : CComEoVUPP23. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率與功率與 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom

54、= | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 電源平均功率電源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP212212 每管每管 效率效率 : CComEoVUPP2 注：注： PE = PT + Po 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：%5 .784maxEoPPLCCoRVP82maxLCCERVP22

55、max當輸出為當輸出為 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 時時 有有: Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2此時此時: : 輸出信號功率輸出信號功率 Po 為最大為最大 P Pomaxomax 電源平均功率電源平均功率 PE 也為最大也為最大 PEmaxEmax 轉換效率轉換效率 達最大達最大 max. 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 功率與功率與 效率效率 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo =

56、Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V+VCC/20.7V VCC/20.7VVCC 0V Au 1 Uom = Uim 0.7V 最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRUiLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2 輸出信號功率輸出信號功率 Po ：LomomomoooRUIUIVP2222 電源平均功率電源平均功率 VCC ：LomCCoCCERUVtdiVP0)(21 T1、T2二管的總管耗為二管的總管耗為 管耗管耗 PT：TTTLomLomCCoETPPPRURUVPPP212212 每管每管

57、效率效率 : CComEoVUPP2 注：注： PE = PT + Po 靜態(tài)時靜態(tài)時 ui = 0V： PE = 0 PT = 0 Po = 0 RL上上 最大最大效率效率 max：%5 .784maxEoPPLCCoRVP82maxLCCERVP22max3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OTL a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析T1T2 + - ui VCC/ /2 Co 令：令： ui = Uim sin t (V) 時時 則則: uo = Uom sin t (V)Uim+VCC/2Uom 0V最大不失真輸出幅度最大不失真輸出幅度 tRU

58、iLomosinio得：最大輸出幅度得：最大輸出幅度Uom = | |VCC/2/20.7V| | VCC/2/2d. 應用應用: 交直流兩用機等交直流兩用機等.e.注注: RL一端接一端接 VCC 。3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 OCL OTL 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析 Tr1 :輸入輸入( 驅動驅動)變壓器變壓器 裂相裂相. Tr2 :輸出變壓器輸出變壓器 輸出波形合成輸出波形合成. T1

59、, T2 : 均為均為 NPN 或或 均為均為PNP (“同類同類管管”). CE 電路電路. CC也可也可3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析 Tr1 :輸入輸入( 驅動驅動)變壓器變壓器 裂相裂相. Tr2 :輸出變壓器輸出變壓器 輸出波形合成輸出波形合成. T1 , T2 : 均為均為 NPN 或或 均為均為PNP (“同類同類管管”). CE 電路電路. CC也可也可 令：令： ui = 0V 有有: IB1 = IB2 = IBQ 0 , IC1 = IC2 =

60、ICQ 0 IE1 = IE2 = IEQ 0 . “同同,UBE 同同”. UBE1 = UBE2 = UBEQ 0.7V UCE1Q = UCE2Q = +VCC . 則：則：UO = 0V RL 無直流無直流 且且:T1 , T2均微導通均微導通. 靜態(tài)時靜態(tài)時幾無損耗幾無損耗! 3. 乙類功放乙類功放: 3 種形式種形式 P383 變壓器耦合變壓器耦合乙類推挽功放乙類推挽功放a. 結構結構:b. 靜態(tài)分析靜態(tài)分析c. 動態(tài)分析動態(tài)分析 T1 , T2輪流輪流(交替交替)工作工作 輸出波形合成輸出波形合成 乙類推挽電路乙類推挽電路 uo :可使輸出電壓的幅度可使輸出電壓的幅度 Uom超過