乙類互補功率放大電路 (2)課件

5.1概述5.2乙類互補功率放大電路5.3其它類型互補功率放大電路第5章功率放大電路5.1概述

功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。為了獲得大的輸出功率，必須使

輸出信號電壓大；

輸出信號電流大；

放大電路的輸出電阻與負載匹配。電壓放大器一般工作在甲類，三極管360°導(dǎo)電，其輸出功率由功率三角形確定。甲類放大的效率不高，理論上不超過25%。

功率放大電路必須考慮效率問題。為了降低靜態(tài)時的工作電流，三極管從甲類工作狀態(tài)改為乙類或甲乙類工作狀態(tài)。此時雖降低了靜態(tài)工作電流，但又產(chǎn)生了失真問題。如果不能解決乙類狀態(tài)下的失真問題，乙類工作狀態(tài)在功率放大電路中就不能采用。推挽電路和互補對稱電路較好地解決了乙類工作狀態(tài)下的失真問題。

5.2.1三極管的工作狀態(tài)

三極管根據(jù)導(dǎo)通時間可分為如下四個狀態(tài)，如圖17.01所示。

甲類-------三極管360°導(dǎo)電；甲乙類----三極管180°～360°導(dǎo)電乙類-------三極管180°導(dǎo)電丙類-------三極管<180°導(dǎo)電甲乙類180°～360°導(dǎo)電乙類180°導(dǎo)電圖17.01三極管的四種工作狀態(tài)丙類<180°導(dǎo)電甲類360°導(dǎo)電5.2.2乙類互補功率放大

電路的工作原理（1）電路組成

乙類互補功率放大電路如圖17.02所示。它由一對NPN、PNP特性相同的互補三極管組成。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。圖17.02乙類互補功率放大電路及波形

嚴格說，輸入信號很小時，達不到三極管的開啟電壓，三極管不導(dǎo)電。因此在正、負半周交替過零處會出現(xiàn)一些非線性失真，這個失真稱為交越失真。如圖17.03所示。圖17.03交越失真

為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類。此時的互補功率放大電路如圖17.04所示。

(a)利用二極管提供偏置電壓(b)利用三極管恒壓源提供偏置圖17.04甲乙類互補功率放大電路

（3）參數(shù)計算

1．最大不失真輸出功率Pomax

設(shè)互補功率放大電路為乙類工作狀態(tài)，輸入為正弦波。忽略三極管的飽和壓降，負載上的最大不失真功率為3．三極管的管耗PT

電源輸入的直流功率，有一部分通過三極管轉(zhuǎn)換為輸出功率，剩余的部分則消耗在三極管上，形成三極管的管耗。顯然

將PT畫成曲線，如圖17.05所示。圖17.05乙類互補功放電路的管耗

顯然，管耗與輸出幅度有關(guān)，圖17.05中畫陰影線的部分即代表管耗，PT與Vom成非線性關(guān)系，有一個最大值?？捎肞T對Vom求導(dǎo)的辦法找出這個最大值。PTmax發(fā)生在Vom=0.64VCC處，將Vom=0.64VCC代入PT表達式，可得PTmax為對一只三極管圖17.05乙類互補功放電路的管耗4．效率η當(dāng)Vom=VCC

時效率最大，η=π/4=78.5％。5.3其它類型互補功率放大電路除了雙電源的標準互補功率放大電路外，還有一些其它類型的互補功率放大電路。

一、單電源互補功率放大電路 二、采用復(fù)合管的互補功率放大電路 三、集成功率放大器 四、BTL互補功率放大電路 五、雙通道功率放大電路一、單電源互補功率放大電路

當(dāng)電路對稱時，輸出端的靜態(tài)電位等于VCC/2。為了使負載上僅獲得交流信號，用一個電容器串聯(lián)在負載與輸出端之間。這種功率放大電路也稱為OTL互補功率放大電路。電容器的容量由放大電路的下限頻率確定，即

LLπ21fRC3圖17.07單電源OTL互補功率放大電路單電源互補功率放大電路如圖17.07所示。

二、采用復(fù)合管的互補功率放大電路

當(dāng)輸出功率較大時，輸出級的推動級，即末前級也應(yīng)該是一個功率放大級。此時往往采用復(fù)合管，復(fù)合管有四種形式，見圖17.08。

復(fù)合管的極性由前面的一個三極管決定。由NPN-NPN或PNP-PNP復(fù)合而成的一般稱為達林頓管。圖17.08四種類型的復(fù)合管

四、BTL互補功率放大電路

BTL互補功率放大電路方框圖如圖17.09所示。它是由兩路功率放大電路和反相比例電路組合而成，負載接在兩輸出端之間。兩路功率放大電路的輸入信號是反相的，所以負載一端的電位升高時，另一端則降低，因此負載上獲得的信號電壓要增加一倍。BTL放大電路輸出功率較大，負載可以不接地。圖17.09BTL互補功放電路方框圖

五、雙通道功率放大電路

雙通道功率放大電路是用于立體聲音響設(shè)備