第27講 功率放大電路

第9章功率放大電路9.1功率放大電路概述9.2互補(bǔ)功率放大電路9.3集成功率放大電路1第二十七講功率放大電路一、概述二、互補(bǔ)輸出級(jí)的分析計(jì)算第9章功率放大電路2例1：擴(kuò)音系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.功率放大電路作用：放大電路輸出級(jí)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如使揚(yáng)聲器發(fā)聲、繼電器動(dòng)作、儀表指針偏轉(zhuǎn)等。功率放大電壓放大信號(hào)提取9.1概述3例2：溫度控制R1-R3:標(biāo)準(zhǔn)電阻Ua:基準(zhǔn)電壓Rt:熱敏電阻A：電壓放大器RtTUO室溫T溫度調(diào)節(jié)過程UbUO1R1aR2uoVCC+R3Rt

功放b溫控室A+-uo1加熱元件42.功率放大電路特點(diǎn)（對功放要求）（1）輸出功率要足夠大如Ui為正弦波且Uo基本不失真,則最大輸出功率為式中,Io、Uo均為有效值。如用振幅值表示,（2）效率要高（3）非線性失真要小分析方法：①圖解分析法②引入交流負(fù)反饋，改善失真。5(2)選大功率管，注意散熱條件。保證電路參數(shù)不超過晶體管的極限值:ICM、UCEM

、PCM。ICMPCMUCEMiCuCE3.功放電路中的晶體管(1)因要求Pom盡可能大，功放管盡限使用——ICM、

U(BR)CEO、PCM達(dá)極限→失真嚴(yán)重。6(3)功放管的工作狀態(tài)根據(jù)直流工作點(diǎn)的位置不同，功放管的工作狀態(tài)可分為甲類（A類）、乙類(B類)、甲乙類(AB類）(a)甲類(導(dǎo)通角為360°)(b)乙類(導(dǎo)通角為180°)（c）甲乙類(180°<導(dǎo)通角＜360°)(c)7

甲類、乙類、甲乙類功率放大電路的工作狀態(tài)示意圖功放管的工作狀態(tài)8（1）變壓器耦合功放電路(單管甲類電路)①輸入信號(hào)增大，輸出功率如何變化？(↑)輸入信號(hào)增大，電源提供的功率如何變化？(不變)

效率如何變化？（↑）4.功率放大電路的種類適合做功放嗎？9

乙類推挽電路uI<0,T2導(dǎo)通、T1截止。

uI越大，PV也越大;uI=0,T1、T2截止，PV=0兩管子交替工作，稱為“推挽”，則負(fù)載上可獲得正弦波。

uI>0,T1導(dǎo)通、T2截止；10（2）OTL電路（設(shè)T1、T2對稱，Uon=0）

uI>0，T1通，C充電，uO>0

＋VCC→T1→C→RL→地

uI<0,T2通，C放電，uO<0C“+”→T2→地→RL→C“-”①負(fù)半周C充當(dāng)電源，不穩(wěn)定。②OTL電路低頻特性差（要求C足夠大）。因變壓器笨重、自身損耗大，故選用OTL電路。

uI=0，T1、T2截止，uO=0uO跟隨uI變化，uO≈uI11（3）OCL電路輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地輸入電壓的負(fù)半周：

地→RL→T2→－VCC兩只管子交替導(dǎo)通，兩路電源交替供電，雙向跟隨。靜態(tài)時(shí)，UEQ＝UBQ＝012*（4）BTL電路（橋式推挽功放電路）

輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→

RL→T4→地輸入電壓的負(fù)半周：＋VCC→T2→

RL→T3→地①是雙端輸入、雙端輸出形式，輸入信號(hào)、負(fù)載電阻均無接地點(diǎn)。②管子多，損耗大，使效率低。13幾種電路的比較

變壓器耦合乙類推挽：單電源供電，笨重，效率低，低頻特性差。OTL電路：單電源供電，低頻特性差。OCL電路：雙電源供電，效率高，低頻特性好。BTL電路：單電源供電，低頻特性好；雙端輸入雙端輸出。149.2互補(bǔ)輸出級(jí)的分析估算效率1.輸出功率大功率管:UCES=2～3V152.效率ηOTL電路:163.晶體管的極限參數(shù)

在輸出功率最大時(shí)，因管壓降最小，故管子損耗不大；輸出功率最小時(shí)，因集電極電流最小，故管子損耗也不大。管子功耗與輸出電壓峰值的關(guān)系為（PT=PV－PO）17選擇晶體管時(shí)，其極限參數(shù)將UOM代入PT的表達(dá)式，可得18例1：已知電路如圖所示，T1和T2管的飽和管壓降│UCES│＝3V，VCC＝15V，RL＝8Ω，。選擇正確答案填入空內(nèi)。（1）電路中D1和D2管的作用是消除

。A．飽和失真B．截止失真C．交越失真（2）靜態(tài)時(shí)，晶體管發(fā)射極電位UEQ

。A．＞0VB．＝0VC．＜0V（3）最大輸出功率POM

。A．≈28WB．＝18WC．＝9WC、B、C19例2：電路如圖所示，已知T1和T2的飽和管壓降│UCES│＝2V，直流功耗可忽略不計(jì)?；卮鹣铝袉栴}：（1）R3、R4和T3的作用是什么？（2）負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和電路的轉(zhuǎn)換效率η各為多少？

（3）設(shè)最大輸入電壓的有效值為1V。為了使電路的最大不失真輸出電壓的峰值達(dá)到16V，電阻R6至少應(yīng)取多少千歐？20第九章功率放大電路一、重點(diǎn)掌握內(nèi)容功率放大電路的功能和特點(diǎn)。OTL、OCL直接耦合功率放大電路的工作原理及輸出功率Pom的計(jì)算方法。典型題例：[例9.2.1][例9.2.2]習(xí)題9.2、9.11211.指出圖中放大電路部分；2.說明電路中是否引入了級(jí)間反饋，是直流反饋還是交流反饋，若為交流負(fù)反饋則說明其反饋組態(tài)；3.最大輸出功率和效率的表達(dá)式；4.說明如何估算在輸出最大功率時(shí)輸入電壓的有效值；5.說明D1～D3和RW的作用，C1～C4的作用；6.說明哪些元件構(gòu)成過流保護(hù)電路及其原理。