第二节互补对称功率放大器 乙类互补对称功率放大电路 甲乙类互补对称功率放大电路 张 孝
第二节 互补对称功率放大器 一、乙类互补对称功率放大电路 二、甲乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路 (一)电路的结构及工作原理 (二)分析计算 1.输出功率尸 2.直流电源供给的功率P 3.效率n 4.管耗丹 功放管的选择 孝
一、乙类互补对称功率放大电路 （一）电路的结构及工作原理 （二）分析计算 1.输出功率Po 2.直流电源供给的功率PV 3.效率η 4.管耗P T 5.功放管的选择
(一)电路的结构及工作原理 乙类放大电路虽然提高了效率,但存在严 重的失真,使输入信号的半个波被削掉了。实 用中把两个乙类功放电路合并起来,一只放大 正半周信号,另一只放大负半周信号,则在负 载上将这两个输出波形合在一起,便得到一个 完整的放大波形,这样既提高了效率,又消除 了失真,解决了效率和失真的矛盾,这就是乙 类互补对称功率放大器,其基本原理结构如图 4-2 孝
（一）电路的结构及工作原理 乙类放大电路虽然提高了效率，但存在严 重的失真，使输入信号的半个波被削掉了。实 用中把两个乙类功放电路合并起来，一只放大 正半周信号，另一只放大负半周信号，则在负 载上将这两个输出波形合在一起，便得到一个 完整的放大波形，这样既提高了效率，又消除 了失真，解决了效率和失真的矛盾，这就是乙 类互补对称功率放大器，其基本原理结构如图 4-2所示
图42 CCI 7/2 7/2Tt O Vt i lo T 张 孝 图4-2基本乙类互补对称功率放大器
图4-2 RL VT1 t uo O ui 图4-2 基本乙类互补对称功率放大器 VT2 iC2 ui +VCC1 -VCC2 iC1 O T/2 T iC2 T t O t T io T/2 iC1 O t
(二)分析计算 因为输出信号是两管共同作用的结果,流过 负载R1的电流。=ic1i2,ie1与2方向相反,输出 电压un=iR1。为了便于分析,将图42所示VT 管的特性曲线倒置,与VT管的特性曲线连在 起,并令二者在Q点,即cE=Vc处重合,形成 VT1和VT2的所谓合成曲线,如图43所示。这时 负载线通过c点形成一条斜线,其斜率为-1/R 假设输入的正弦信号有足够大的幅度,能驱使 工作点沿负载线在戳止点与临界饱和点之间移 动,VT1、VT管的工作状态及电流、电压波 腰虹图中所示 孝
（二）分析计算 因为输出信号是两管共同作用的结果，流过 负载RL的电流i o =iC1-iC2，iC1与iC2方向相反，输出 电压uo =i oRL。为了便于分析，将图4-2所示VT2 管的特性曲线倒置，与VT1管的特性曲线连在一 起，并令二者在Q 点，即uCE =VCC处重合，形成 VT1和VT2的所谓合成曲线，如图4-3所示。这时 负载线通过VCC点形成一条斜线，其斜率为-1/RL。 假设输入的正弦信号有足够大的幅度，能驱使 工作点沿负载线在截止点与临界饱和点之间移 动，则VT1、VT2管的工作状态及电流、电压波 形如图中所示
图4-3 d 2V CES ll 张 图4-3图解法分析乙类互补对称电路 孝
图4-3 图4-3 图解法分析乙类互补对称电路 UCES Ucem io uo O 2VCC iC2 iC1 UCE2 UCE1 VCC Q A B UCES O t Icm t
1.输出功率尸 设输入输出信号均为正弦波,U、石分别 为输出正弦交流电压和电流的有效值;L om ∫分别为输出正弦交流电压和电流的幅值。根 据图43所示的6和波形,由定义可写出P的 表达式为 P=UI om mn·R 张 2R,2 L 孝
1.输出功率Po 设输入输出信号均为正弦波，Uo、I o分别 为输出正弦交流电压和电流的有效值；Uom、 I om分别为输出正弦交流电压和电流的幅值。根 据图4-3所示的io和uo波形，由定义可写出Po的 表达式为 o m L L o m o m o m o m o m o o o I R R U U I U I P = U I = = = = 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2
当输入信号足够大,使 Um=lem= VcC-UcES和fm=LCm时,可获得最 大不失真输出功率为 cem CES om cem C 2R,2 R 张 孝
当 输 入 信 号 足 够 大 ， 使 Uom =Ucem =VCC-UCES和I om=I cm时，可获得最 大不失真输出功率为 L CC CES L cem o m cem cm R V U R U P U I 2 2 ( ) 2 1 2 1 2 1 − = = =
理想情况下 U cem CC CES o cem 2R,2 L R, ≈ on 2 RL 张 孝
理想情况下 L CC CES L cem o m cem cm R V U R U P U I 2 2 ( ) 2 1 2 1 2 1 − = = = L CC om R V P 2 2 1
2.直流电源供给的功率P 由于每个电源只提供半个周期的电 流,所以当输出最大功率时,电源提供 的总功率为 2x4simm)=21x,、2V≈2 RI TIRI 张 孝
2.直流电源供给的功率PV 由于每个电源只提供半个周期的电 流，所以当输出最大功率时，电源提供 的总功率为 L CC L o m V CC cm CC cm CC R V R U P V I t d t V I V 2 0 2 2 2 sin ( ) 2 1 = 2 = =