模電第3版電子教案第7章課件

1、第7章 教學(xué)基本要求要知道功放電路特點(diǎn)、交越失真形成原因及其消除方法、OCL與OTL功率放大電路的區(qū)別、復(fù)合管連接要求及配置、靜態(tài)調(diào)試和消除交越失真要求。會(huì)計(jì)算OCL與OTL功放電路的輸出功率、電源供給功率、平均管耗、效率及功率管極限參數(shù)要求或電源電壓、輸出電壓幅值。會(huì)判別復(fù)合管的類型功率放大電路第 7 章7.1 功率放大電路的特殊問題7.1 功率放大電路的特殊問題一、功率放大的任務(wù)輸出足夠大的功率去驅(qū)動(dòng)負(fù)載（揚(yáng)聲器、伺服電機(jī)等）。二、功率放大的特殊問題1. 輸出電壓、電流幅度大，三極管盡限工作。2. 管子接近飽和或截止，輸出有一定非線性失真。3. 需加散熱器，以提高管子承受較大管耗。4. 效

2、率 = Pomax / PDC 要高。性能分析以功率、管耗、效率為主。三、共發(fā)射極放大電路的效率問題+VCCRLC1+RBuce = uouCE iCO tiCO QIcmUcem設(shè)“Q”設(shè)置在交流負(fù)載線中點(diǎn)VCCIC四、放大電路的工作狀態(tài)甲類( = 2 )tiCO Icm2 ICtiCO Icm2 IC乙類( = )tiCO Icm IC2甲乙類( 0 T1 導(dǎo)通 T2 截止io = ie1 = （1+ ）ib1uo = ie1RLui 0 T2 導(dǎo)通 T1 截止io = ie2 = （1+ ）ib2uo = ie2RL兩只管子交替導(dǎo)通，稱互補(bǔ)對稱二、圖解分析最大輸出電壓幅值：Uom(max

3、)= VCCUCE(sat) VCC7.2.2 乙類雙電源對稱功放電路功率參數(shù)分析計(jì)算RLT1T2+VCC+ui+uoVEE一、輸出功率 Po最大輸出功率：二、直流電源供給功率 PVPV = ICAVVCC= 2VCCUom/RL三、每只管子平均管耗 PT 和最大管耗PT (max)當(dāng)輸出電壓幅值為Uom(max) VCC時(shí),= 0.137 Po(max)令= 0.6VCC時(shí)管耗最大，即：四、效率 PV = 2VCCUom / RL當(dāng)輸出電壓幅值為Uom(max) VCC時(shí),實(shí)際約為 60%五、功率管選擇條件PCM 0.2 PomU(BR)CEO 2VCCICM VCC / RLRLT1T2+

4、VCC+ui+uoVEE例 7.2.1 乙類雙電源互補(bǔ)對稱功放電路，已知 VCC = 20 V，RL = 8 ，求對功率管參數(shù)的要求。解（1）最大輸出功率Po(max)：（2）U(BR)CEO ：U(BR)CEO 2VCC= 40 V （3） ICM ：ICM VCC / RL= 20 / 8 = 2.5 (A)選管時(shí)要留有余地，即提高50% 100%。教學(xué)要求: 掌握 Po、 PV的公式，再根據(jù)Uom或Uo(max)=VCCUCE(sat) VCC條件代入計(jì)算，并求取 PT、和。7.3.1 實(shí)用的甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功 率放大電路7.3.2 甲乙類單電源對稱功率放大電路7.3 甲乙類互補(bǔ)對稱

5、功率放大電路7.3.1 實(shí)用的甲乙類雙電源互補(bǔ)對稱功放電路 一、交越失真的問題RLT1T2+VCC+ui+uoVEE1. 問題：當(dāng)輸入電壓小于閾值電壓Uon時(shí)，三極管截止，引起 交越失真。交越失真輸入信號幅度越小越明顯tiCO IC1 IC22. 克服交越失真的思路：交越失真T1、T2有一段共同導(dǎo)通的時(shí)間，流過負(fù)載的電流不失真。二、減少交越失真的措施1. 利用二極管和電位器產(chǎn)生偏置電壓：RLR1D1D2T1T2+VCC+ui+uoVEET3R2+UB1B2UB1B2 給 T1、T2 提供靜態(tài)電壓。當(dāng) ui = 0 時(shí)，T1、T2 微導(dǎo)通； IB1= IB2， IE1= IE2， IL= 0IB

6、1IB2IE1IE2當(dāng) ui 0 ( 至 )，T2 微導(dǎo)通 充分導(dǎo)通 微導(dǎo)通；T1 微導(dǎo)通 截止 微導(dǎo)通。 2. 克服交越失真的其它電路T1T2T3T4T1T2RtB1B2實(shí)際電路T4RL+VCC+uoT1T2T3VEER*1R2R3R4T1T2T3R2R1RL+VCC+uoT1T2T3T4T5VEE+uiR三、用復(fù)合管組成互補(bǔ)對稱功率放大電路 復(fù)合管(達(dá)林頓管)的目的：實(shí)現(xiàn)管子參數(shù)的配對iB1(1 + 1) iB1(1 + 1) (1 + 2) B1= (1 + 1 + 2+ 12) iB1 1 2 rbe= rbe1+ (1 + 1) rbe22(1+1) iB11 iB1iBiCiE(1

7、 + 2 + 12) iB1T1T2接有瀉放電阻的復(fù)合管：T1T2ICEO12 ICEO1R瀉放電阻減小T1T2NPN + NPNNPNT1T2PNP + PNPPNPT1T2NPN + PNPNPNT1T2PNP + NPNPNP構(gòu)成復(fù)合管的規(guī)則：b1 為 b，c1 或 e1 接 b2 ， c2、e2 為 c 或 e；2) 應(yīng)保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；3) 復(fù)合管類型與第一只管子相同。四、實(shí)用電路舉例分析前置放大級的作用：放大輸入電壓到足夠幅度；給功放級提供克服交越失真的靜態(tài)電壓UB1B2。四、實(shí)用電路舉例分析NPNPNP瀉放電阻電流負(fù)反饋，改善高頻能夠放級性能靜態(tài)時(shí)UK=0，可調(diào)節(jié)RP1

8、實(shí)現(xiàn)。K點(diǎn)向前置級引電壓并聯(lián)負(fù)反饋，改善性能。例 7.3.1 不考慮前置級的影響，已知T2、T5的UCES = 3V，求負(fù)載最大功率、電壓幅值、電流、電源功率、管耗、效率。解RL最大功率：電壓幅值：電流有效值：電源功率：PV = 2VCCUom/RL=22219/3.14 8.5=31.3(W)管耗：=0.5(31.3 21.24) = 5.03 (W)效率：一、電路和工作原理7.3.2 甲乙類單電源對稱功率放大電路 OTL電路(Output Transformerless )RLRcV4VEE+VCCV5T1T2CeReRb1Rb2+uo+ui+CK電容 C 的作用：充當(dāng) VCC / 2 電

9、源(2) 耦合交流信號當(dāng) ui = 0 時(shí)，當(dāng) ui 0 時(shí), T2 導(dǎo)通，C 放電，T2 的等效電源電壓 0.5VCC。當(dāng) ui 0，T1導(dǎo)通，M正轉(zhuǎn)，風(fēng)量加大 、U2，直至U1= U2；Uo 0，T2導(dǎo)通， M反轉(zhuǎn)，風(fēng)門關(guān)小 、U2 直至U1= U2 。 D1、D2 將電機(jī)自感電勢通過電源加給T 的UCE 限制為0.7V。二、話筒音量放大電路電容話筒阻抗很高源極輸出器將高阻抗變低阻抗反相比例放大（單電源）7.6 功率管的散熱問題一、為什么管耗受限？管耗： PC = UCE ICUCE主要降在反偏的集電結(jié)上，因集電結(jié)電阻大，發(fā)熱引起溫升，超過最高允許結(jié)溫 TjM 時(shí)，管子損壞。二、加散熱器能提高管耗加散熱器能降低結(jié)溫提高管耗。例如：3AD50 ，不加散熱器，極限管耗 PCM =1 W加120 120 4mm3散熱板，極限管耗 PCM =10 W三、散熱器類型齒輪形指狀形板條