功率放大電路剖析.ppt

1、9.1功率放大電路的一般問題9.2乙類2電源互補成功率放大電路9.3甲乙類互補成功率放大電路9.4集成功率放大器9.5功率老虎鉗，第9章功率放大電路，例：放大系統(tǒng)，功率放大器的作用：作為放大電路的輸出級使用，驅(qū)動調(diào)節(jié)器。 使電腦音箱發(fā)音、使繼電器動作、使修正器指針偏向等。 9.1概要，1 .功率放大器電路的特點，(2)功率放大器電路中的電流、電壓要求比較大，電路殘奧儀表必須注意不要超過晶體管的界限值： ICM、UCEM、PCM。 (1)輸出功率Po盡可能大，(3)電流電壓信號比較大，因此必須注意防止波形失真。 (4)盡量將電源提供的能量轉(zhuǎn)換為負(fù)載，減少晶體管和線路上的損耗。 也就是說，請注意電

2、路的效率化()。 Pomax :負(fù)載得到的交流信號功率。 PE :由電源供給的直流電力。 (5)功率放大器管的散熱和保護(hù)問題，二.甲類功率放大器分析、晶體管的靜態(tài)電功耗：動態(tài)電功耗、放大電路向抗逆性負(fù)載供給的輸出功率在輸出特性曲線上正好是三角形ABQ的面積，將該三角形稱為功率三角形，為了增大PO，增大功率三角形的面積、最高輸出功率功率、供電功率、該電路的最高效率、甲類功率放大器存在的缺點：輸出功率小靜態(tài)功率大、效率低、三.根據(jù)一些工作狀態(tài)、正弦信號全周期的導(dǎo)通狀況，晶體管可分為幾個工作狀態(tài)：乙類：兩管的特性一致。 構(gòu)成互補對稱型發(fā)射極輸出器，9.2乙類互補對稱功率放大電路、二、工作原理(ui為

3、正弦波)、靜態(tài)時：ui=0V ic1、ic2都是=0(乙類工作狀態(tài)) uo=0V、動態(tài)、iL=ic2、注意： T1、T2這兩個晶體管都只以半周期工作輸入輸入波形圖、死區(qū)電壓、(1)靜態(tài)電流ICQ、IBQ等于零。 (2)每根管子的導(dǎo)通時間為半周期；(3)存在串?dāng)_。 特征：組合特性分析圖解法，負(fù)載上的最大非失真電壓為Vom=VCC- VCES，vo=-vce，動態(tài)視頻觀演示，(1)最大非失真輸出Pomax，實際輸出Po，圖解分析演示圖，三PT1最大，PT1max=？ 在PT1中導(dǎo)出vom:pt1max在Vom=0.64VCC中發(fā)生。 將Vom=0.64VCC代入PT1式：選管條件、1. PCM P

4、T1max=0.2PoM、2、串?dāng)_、OCL電路、乙類互補對稱放大器的缺點，靜態(tài)時： T1、T2兩管放出結(jié)電位分別為正半周T2截止、T1的基極電位進(jìn)一步、電路中增加了R1、D1、D2、R2支路，1 .基本原理，9.3甲乙類互補對稱功率放大電路，1 .甲乙類兩電源互補對稱電路，波形關(guān)系：特征：存在小的靜態(tài)電流ICQ、IBQ。 每根管的導(dǎo)通時間大于半周期，幾乎沒有變形。 2、前置放大級功率放大器、動態(tài)視頻演示、3、電路增加達(dá)林頓管，增加達(dá)林頓管目的：擴大電流驅(qū)動能力。 晶體管的類型由達(dá)林頓管中的第一個管決定。 復(fù)合NPN型、復(fù)合PNP型、4 .改良的OCL準(zhǔn)互補輸出功函數(shù)電路：T1:電壓云推送定級(

5、前級)、T2、R1、R2:UBE放大電路、T3、T4、T5、T5合理選擇R1、R2的大小，則在b3、b5之間得到UBE2的任意倍數(shù)的電壓。 1、基本原理、單電源供電； 輸出中有大電容器。 (1)在靜態(tài)解析中，T1、T2特性對稱、二.甲乙類單電源互補對稱電路，(2)在動態(tài)解析中，如果輸出電容一盞茶大，其上的電壓大致一定，則在負(fù)載上得到的交流信號正負(fù)半周對稱，但在存在交叉(電容器相當(dāng)于電源)的情況下，T1導(dǎo)通，T2 (3)輸出功率和效率在忽略串?dāng)_影響時具有大的ui寬度，其中，假設(shè)輸入端子在0.5VCC的直流電平上施加正弦信號。 (1)靜態(tài)偏壓、(2)動態(tài)動作時，通過調(diào)整R1、R2電阻值的大小，此時

6、對電容施加電壓，該電路存在輸出電壓的正方向變化的幅度不能達(dá)到VCC/2的問題。 2、實際電路克服串?dāng)_，漫動畫演示，3 .帶自舉電路的單電源放大器，靜態(tài)時，C3充電后，其兩端有一定的電壓，動態(tài)時，由于C3大，兩端的電壓幾乎不變，d點的電位隨輸出電壓的上升而上升。 保證輸出幅度為VCC/2。 列舉9.4實用功率放大器的例子，在此介紹一種實用的OCL準(zhǔn)互補功率放大電路。 其主要環(huán)節(jié)為： (1)恒流源式差動放大輸入級(T1、T2、T3)； (2)偏置電路(R1、D1、D2): (3)恒流源負(fù)載(T5): (4) OCL準(zhǔn)互補功函數(shù)的輸出級(T7、T8、T9、t 10 )；(5)負(fù)反饋電路(Rf、C1、

7、Rb2構(gòu)成交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋):(6)共射放大級(t4)；(7)校正環(huán)節(jié)喀嚦聲集成后，成為集成放大器電路。、差動放大級、反饋級、偏置電路、共射放大級、UBE倍頻電路、恒流源負(fù)載、準(zhǔn)互補放大器級、保險管、負(fù)載、實用的OCL準(zhǔn)互補放大器電路：集成放大器LM384大頭針說明3360 3、4、5、7 -接地端(GND) 10、11、12 - 6 -輸入端(一般的2腳接地)、8 -外接旁路電容、低通濾鏡、射頻波去噪、輸入信號、輸出耦合大容量、1功率放大器的特征：在大信號狀態(tài)下工作，輸出電壓和輸出電流大。 在允許的失真條件下，要求盡可能提高輸出功率和效率。 為了提高2效率，在功率放大器中，BJT在乙類和甲

8、乙類的狀態(tài)下發(fā)揮良好的作用，在互補對稱結(jié)構(gòu)下幾乎不發(fā)生失真。 該功率放大器的理論最高輸出功率效率達(dá)到78.5。 三相互補對稱功率放大器的幾個主要構(gòu)成： ocl(2電源)乙類甲乙類。 OTL (單電源)乙類甲乙類。 隨著4半導(dǎo)體工藝、技術(shù)的發(fā)展，輸出數(shù)十瓦以上的集成放大器得到了廣泛應(yīng)用。 功率VMOS管的出現(xiàn)，也為功率放大器的發(fā)展帶來了新的活力。本章總結(jié)如下：5.1功率放大電路的一般問題、1、放大電路的特點、1輸出功率Po盡可能大、2效率高、Po大、電路的能量損耗也大、3非線性失真小、大的信號工作狀態(tài)要求與Po相不符點、Vo和Io對一盞茶要求大的功率放大器可分為乙類和甲乙類三種，功率放大器電路分

9、類比較表：等級動作點波形導(dǎo)通角特征、甲類、甲乙類、乙類、高、低、最低、360、180、180360 OCL(Output Capacitorless )、雙重管： NPN、PNP特性相同5.2也稱為乙類互補放大器標(biāo)準(zhǔn)型、OCL互補放大器，二、工作原理、vi正半周、結(jié)論互補、云推送拉拽、組合特性解析解法，負(fù)載上的最大不失真電壓為Vom=VCC- VCES、vo=-vce、1輸出功率Po、三、殘奧儀表校正運算、最大不失真功率為： 在PT1中導(dǎo)出vom:pt1max在Vom=0.64VCC中發(fā)生。 將Vom=0.64VCC代入PT1表達(dá)式時，可獲得4個效率，在Vom=VCC的情況下，max=/4=7

10、8.5。、四、選管條件、PT1max=0.2PoM、5.3其他類型的互補功率放大電路、使用5.3.1單電源互補功率放大5.3.2達(dá)林頓管的互補功率放大5.3 OTL(Output transformerless )單電源、電容器Co選擇： 采用2、5.3.2達(dá)林頓管的互補放大器在輸出功率大的情況下往往采用達(dá)林頓管，達(dá)林頓管極性=前面的管極性，5.3.3集成功率放大器被廣泛用于音響、電視、小型電機的驅(qū)動。 許多集成功率放大器=運算放大器的互補功率輸出。 請注意，使用方法原則上與集成閥相同，極限殘奧儀表(電功耗、最大允許電源電壓等)中通常增加了一盞茶大小的散熱片、5.3.4 BTL互補放大器，負(fù)載得到的信號電壓為2