教學第八章-功率放大電路課件

8.1功率放大電路的一般問題8.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.5集成功率放大器8.2射極輸出器—甲類放大的實例8功率放大電路8.1功率放大電路的一般問題8.3乙類雙電源互補對稱18.1功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的主要途徑1.功率放大電路的特點及主要研究對象8功率放大電路8.1功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的21.功率放大電路的特點及主要研究對象①

功率放大電路的主要特點

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。

②要解決的問題

提高效率

減小失真

管子的保護一般直接驅(qū)動負載，帶載能力要強。8功率放大電路1.功率放大電路的特點及主要研究對象①功率放大電路的主要32.功率放大電路提高效率的主要途徑

降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。四種工作狀態(tài)

根據(jù)正弦信號整個周期內(nèi)三極管的導通情況劃分甲類：一個周期內(nèi)均導通8功率放大電路乙類：導通角等于180°甲乙類：導通角大于180°丙類：導通角小于180°(b)2.功率放大電路提高效率的主要途徑降低靜態(tài)功耗，即減小靜48.2射極輸出器—甲類放大的實例特點：電壓增益近似為1，電流增益很大，可獲得較大的功率增益，輸出電阻小，帶負載能力強。

帶電流源詳圖的電路圖

簡化電路8功率放大電路8.2射極輸出器—甲類放大的實例特點：電壓增益近似為15電壓與輸入電壓的關(guān)系

設(shè)T1的飽和壓VCES≈0.2V

若T1首先截止

若T3首先出現(xiàn)飽和

vO正向振幅最大值vO負向振幅最大值vovI-0.6≈()V8功率放大電路電壓與輸入電壓的關(guān)系設(shè)T1的飽和壓VCES≈0.2V若T6VBIAS=0.6V當

放大器的效率

效率低8功率放大電路VBIAS=0.6V當放大器的效率效率低8功率放大電78.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.3.2分析計算8.3.1電路組成8.3.3功率BJT的選擇8功率放大電路8.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.3.2分析計88.3.1電路組成1.電路組成8功率放大電路

由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。8.3.1電路組成1.電路組成8功率放大電路92.工作原理8功率放大電路+vot0vot0vot0vit0ttvit0tvit0+

兩個三極管在信號正、負半周輪流導通，使負載得到一個完整的波形。2.工作原理8功率放大電路+vot0vot0vot0vi108.3.2分析計算圖解分析8功率放大電路8.3.2分析計算圖解分析8功率放大電路111.最大不失真輸出功率Pomax實際輸出功率忽略VCES時8功率放大電路1.最大不失真輸出功率Pomax實際輸出功率忽略VCES時12單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2.管耗PT兩管管耗8功率放大電路單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2.管耗PT兩管管耗8功率放133.電源供給的功率

PV當4.效率當Vom≈VCC

時，8功率放大電路3.電源供給的功率PV當4.效率當Vom≈VCC141.最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系8.3.3功率BJT的選擇因為當≈0.6VCC時具有最大管耗≈0.2Pom

選管依據(jù)之一8功率放大電路1.最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系8.3.3功率BJT的15功率與輸出幅度的關(guān)系2.功率BJT的選擇

（自學）8功率放大電路功率與輸出幅度的關(guān)系2.功率BJT的選擇8功率放大電路168.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.4.2甲乙類單電源互補對稱電路8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路8功率放大電路8.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.4.2甲乙類單電178.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的問題8功率放大電路8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的181.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動態(tài)工作情況二極管等效為恒壓模型交流相當于短路設(shè)T3已有合適的靜態(tài)工作點利用二極管進行偏置的互補對稱電路8功率放大電路電路缺點：偏置不易調(diào)整1.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動態(tài)工作情況二極管等效為恒19VBE4可認為是定值

R1、R2不變時，VCE4也是定值，可看作是一個直流電源。利用vBE擴大電路進行偏置的互補對稱電路8功率放大電路VBE4可認為是定值R1、R2不變時，VC208.4.2甲乙類單電源互補對稱電路

靜態(tài)時，偏置電路使VK＝VC≈VCC/2

當有信號vi時，負半周T1導通，有電流通過負載RL，同時向C

充電；

正半周T2

導通，則已充電的電容C通過負載

RL

放電。

只要滿足

RLC>>T信，電容

C就可充當原來的－VCC。

計算Po、PT、PV和PTm的公式必須加以修正，以VCC/2代替原來公式中的VCC。

（電容C充電達到穩(wěn)態(tài)）。8功率放大電路8.4.2甲乙類單電源互補對稱電路靜態(tài)時，偏置電218.1功率放大電路的一般問題8.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.5集成功率放大器8.2射極輸出器—甲類放大的實例8功率放大電路8.1功率放大電路的一般問題8.3乙類雙電源互補對稱228.1功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的主要途徑1.功率放大電路的特點及主要研究對象8功率放大電路8.1功率放大電路的一般問題2.功率放大電路提高效率的231.功率放大電路的特點及主要研究對象①

功率放大電路的主要特點

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的電壓和電流。管子工作在接近極限狀態(tài)。

②要解決的問題

提高效率

減小失真

管子的保護一般直接驅(qū)動負載，帶載能力要強。8功率放大電路1.功率放大電路的特點及主要研究對象①功率放大電路的主要242.功率放大電路提高效率的主要途徑

降低靜態(tài)功耗，即減小靜態(tài)電流。四種工作狀態(tài)

根據(jù)正弦信號整個周期內(nèi)三極管的導通情況劃分甲類：一個周期內(nèi)均導通8功率放大電路乙類：導通角等于180°甲乙類：導通角大于180°丙類：導通角小于180°(b)2.功率放大電路提高效率的主要途徑降低靜態(tài)功耗，即減小靜258.2射極輸出器—甲類放大的實例特點：電壓增益近似為1，電流增益很大，可獲得較大的功率增益，輸出電阻小，帶負載能力強。

帶電流源詳圖的電路圖

簡化電路8功率放大電路8.2射極輸出器—甲類放大的實例特點：電壓增益近似為126電壓與輸入電壓的關(guān)系

設(shè)T1的飽和壓VCES≈0.2V

若T1首先截止

若T3首先出現(xiàn)飽和

vO正向振幅最大值vO負向振幅最大值vovI-0.6≈()V8功率放大電路電壓與輸入電壓的關(guān)系設(shè)T1的飽和壓VCES≈0.2V若T27VBIAS=0.6V當

放大器的效率

效率低8功率放大電路VBIAS=0.6V當放大器的效率效率低8功率放大電288.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.3.2分析計算8.3.1電路組成8.3.3功率BJT的選擇8功率放大電路8.3乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.3.2分析計298.3.1電路組成1.電路組成8功率放大電路

由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。8.3.1電路組成1.電路組成8功率放大電路302.工作原理8功率放大電路+vot0vot0vot0vit0ttvit0tvit0+

兩個三極管在信號正、負半周輪流導通，使負載得到一個完整的波形。2.工作原理8功率放大電路+vot0vot0vot0vi318.3.2分析計算圖解分析8功率放大電路8.3.2分析計算圖解分析8功率放大電路321.最大不失真輸出功率Pomax實際輸出功率忽略VCES時8功率放大電路1.最大不失真輸出功率Pomax實際輸出功率忽略VCES時33單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2.管耗PT兩管管耗8功率放大電路單個管子在半個周期內(nèi)的管耗2.管耗PT兩管管耗8功率放343.電源供給的功率

PV當4.效率當Vom≈VCC

時，8功率放大電路3.電源供給的功率PV當4.效率當Vom≈VCC351.最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系8.3.3功率BJT的選擇因為當≈0.6VCC時具有最大管耗≈0.2Pom

選管依據(jù)之一8功率放大電路1.最大管耗和最大輸出功率的關(guān)系8.3.3功率BJT的36功率與輸出幅度的關(guān)系2.功率BJT的選擇

（自學）8功率放大電路功率與輸出幅度的關(guān)系2.功率BJT的選擇8功率放大電路378.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.4.2甲乙類單電源互補對稱電路8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路8功率放大電路8.4甲乙類互補對稱功率放大電路8.4.2甲乙類單電388.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的問題8功率放大電路8.4.1甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的391.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動態(tài)工作情況二極管等效為恒壓模型交流相當于短路設(shè)T3已有合適的靜態(tài)工作點利用二極管進行偏置的互補對稱電路8功率放大電路電路缺點：偏置不易調(diào)整1.靜態(tài)偏置可克服交越失真2.動態(tài)工作情況二極管等效為恒40VBE4可認為是定值

R1、R2不變時，VCE4也是定值，可看作是一個直流電源。利用vBE擴大電路進行偏置的互補對稱電路8功率放大電路VBE4可認為是定值R1、R2不變時，VC418.4.2甲乙類單電源互補對稱電路

靜態(tài)時，偏置電路使VK＝VC≈VCC/2

當有信號vi時