第8章功率放大

第8章功率放大8.1功率放大電路的一般問(wèn)題

多級(jí)放大電路的末級(jí)一般都是功率放大級(jí)，它將前置電壓放大級(jí)送來(lái)的低頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，去推動(dòng)負(fù)載工作。例如，使儀表指針偏轉(zhuǎn)，使揚(yáng)聲器發(fā)聲，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。電壓放大電路和功率放大電路都是利用三極管的放大作用將信號(hào)放大，所不同的是，前者的目的是輸出足夠大的電壓，而后者主要是要求輸出最大的功率；前者是工作在小信號(hào)狀態(tài)，而后者工作在大信號(hào)狀態(tài)。兩者對(duì)放大電路的考慮有各自的側(cè)重點(diǎn)。8.1.1功率放大電路的特點(diǎn)及主要研究對(duì)象

1．要求輸出功率盡可能大

2．效率要高

3．非線(xiàn)性失真要小

4．功率器件的散熱問(wèn)題5．要用圖解法分析8.1.2功率放大電路提高效率的主要途徑

在甲類(lèi)放大電路中，電源始終不斷地輸送功率，即使沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，電源也會(huì)輸出功率，這些功率全部消耗在放大器件和電阻上，并轉(zhuǎn)化為熱量的形式耗散出去。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，其中一部分轉(zhuǎn)化為有用的輸出功率，信號(hào)愈大，輸送給負(fù)載的功率愈多?？偠灾?，甲類(lèi)放大電路在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)也將電源供給的功率以熱量的形式耗散出去，這就限制了甲類(lèi)放大電路效率的提高。甲類(lèi)放大電路工作狀態(tài)從甲類(lèi)放大電路中知道，靜態(tài)電流是造成管耗的主要因素。如果把靜態(tài)工作點(diǎn)Q向下移動(dòng)，使信號(hào)等于零時(shí)電源供給的功率也減小，甚至為零，信號(hào)增大時(shí)電源供給的功率也隨之增大，這樣電源供給的功率及管耗都隨著輸出功率的大小而變，從而改變了甲類(lèi)放大時(shí)效率較低的問(wèn)題。

甲乙類(lèi)放大電路工作狀態(tài)甲乙類(lèi)放大電路的工作點(diǎn)設(shè)在放大區(qū)但接近截止區(qū)，即三極管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，且在信號(hào)作用的多半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，這樣可以有效克服乙類(lèi)放大電路的出現(xiàn)的交越失真，且能量轉(zhuǎn)換效率較高，目前使用廣泛。乙類(lèi)放大電路工作狀態(tài)乙類(lèi)放大器的工作點(diǎn)設(shè)置在截止區(qū)，三極管僅在信號(hào)的半個(gè)周期處于導(dǎo)通狀態(tài)。這時(shí),由于管子的靜態(tài)電流ICQ=0，所以能量轉(zhuǎn)換效率高。它的缺點(diǎn)是只能對(duì)半個(gè)周期的輸入信號(hào)進(jìn)行放大，非線(xiàn)性失真大。8.2甲類(lèi)功率放大電路

1.輸出電壓的最大幅度輸出電流的最大幅度為

2.最大輸出功率3.直流電源提供的功率4.能量轉(zhuǎn)換效率8.3乙類(lèi)雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路8.3.1電路組成由NPN和PNP管組成的射極輸出器射極輸出器的圖解分析8.3.3乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算

1.輸出功率最大輸出功率2.直流電源供給的功率3.能量轉(zhuǎn)換效率4.晶體管的耗散功率每只管子的最大耗散功率

8.4甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路

交越失真現(xiàn)象的演示甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路8.4.2甲乙類(lèi)單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路

8.5功率器件

8.5.1雙極型功率晶體管BJT

功率BJT外形8.5.2功率MOSFET

VMOSFET結(jié)構(gòu)剖面圖DMOSFET結(jié)構(gòu)剖面圖

8.5.3以MOS功率管作輸出級(jí)的甲乙類(lèi)功率放大器

SHM1150Ⅱ