《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第3章 放大电路基础（3.4）互补对称功率放大电路

拟电子彼求 第3章放大电路基础 34互补对称 功率放大电路 你4乙类双电源互补对称功率放大电路 你2甲乙类不对称功率放大电路

3.4 互补对称 功率放大电路 引 言 3.4.2 甲乙类互补对称功率放大电路 3.4.1 乙类双电源互补对称功率放大电路 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 、功率放大的Pmx大,三极管尽限工作 特殊要求n=Pomx/PDc要高 失真要小 设“Q”设置在 共发射极放大电路的效率问题交流负载线中点 + C CC B R Q ucE ce CC P omax 2cmcem =S △ PDC=icc=lcc=4S△ nmax Lomax /pc 25%

引 言 一、功率放大的 特殊要求 Pomax 大，三极管尽限工作  = Pomax / PDC 要高 失真要小 二、共发射极放大电路的效率问题 omax c Uce P = I  +VCC RL C1 + RB uce = uo 2 cm cem 1 = I U DC C CC C VCC P = i V =I   max = Pomax / PDC = 25% = S uCE iC t O iC O Icm Q Ucem 设“Q”设置在 交流负载线中点 VCC IC = 4S 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 、放大电路的工作状态 类型与效率 C C CO CO 02t T T2π 甲类(6=2π) 乙类(6=元)甲乙类(<0<2兀) C lC ucE 甲类工作状态失真小,静态电流大,管耗大,效率低。 乙类工作状态失真大,静态电流为零,管耗小,效率高。 甲乙类工作状态失真大,静态电流小,管耗小,效率较高

三、放大电路的工作状态 甲类( = 2 ) t iC O Icm  2 ICQ t iC O Icm  2 ICQ 乙类( =  ) t iC O Icm  ICQ 2 甲乙类( <  < 2 ) Q uCE iC t O iC O Q Q 乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。 甲乙类工作状态失真大，静态电流小 ，管耗小，效率较高。 甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。 类型与效率 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 34.1乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL--Output Capacitorless) 电路组成及工作原理 l1=0V1、V2截止 + CC >0V1导通Ⅴ2截止 CI 0 LE1LC1 1R1 +l1<0V2导通V1截止 R C25 CI 交越失真 HE间题: 当输入电压小于死区电压时, 三极管截止,引起交越失真。 输入信号幅度越小失真越明显

3.4.1 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless) 一、电路组成及工作原理 RL V1 V2 +VCC + ui − + uo − −VEE ui > 0 V1 导通 V2 截止 iC1 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL ui < 0 V2 导通 V1 截止 iC1 io = iE2 = iC2, uO = iC2RL 问题： 当输入电压小于死区电压时， 三极管截止，引起交越失真。 交越失真 输入信号幅度越小失真越明显。 ui = 0 V1 、 V2 截止 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 、功率和效率 tvcc 1.输出功率 最大输出功率 RL Pom CC CE(sat) CC EE 2RL 2.电源功率 2 RL 最大输出功率时:PDC=22Cc/R 3效率 7max≈=78.5% 实际约为60%

二、功率和效率 RL V1 V2 +VCC + ui − + uo − −VEE 1. 输出功率 2 om cm 1 cm 2 1 om 2 1 o o c P = U I = U I = U I L 2 2 om 1 om L 2 2 1 = U / R = I R 最大不失真输出电压、电流幅度： Uomm =VCC −UCE(sat) Icmm = Uomm /RL VCC /RL 最大输出功率 Pom = L 2 ( CC) 2 1 R V  L 2 CC CE(sat) 2 ( ) R V −U 最大输出功率 L 2 L 2 CC CE(sat) 2 1 2 ( ) om R V R V U P CC  − = 2. 电源功率  =  = =   cm 0 C 1 C 1 cm sin d( ) 2 1 I I i I t t PDC = IC1VCC + IC2VEE = 2IC1VCC = 2VCCUom/RL 最大输出功率时：PDC = 2V 2 CC / RL PDC = 2V 2 CC / RL 3. 效率 DC o P P η = / , om L 2 2 1 Po = U R PDC = 2VCCIcm /  CC cm L om 2 4 V I R  U = 4 CC om V  U = 78.5% 4 max =    实际约为 60% 最大输出功率时： 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 4.管耗 每只管子最大管耗为0.2P0m 5.选管原则 +Vcc PcM>0.2 P on (BRICEO >2Vcc ICM>VCC/RL EE

) C1 C2 DC o ( 2 1 P = P = P − P ) 2 2 ( 2 1 L om 2 L om CC R U R U V −  = ) 4 ( CC om L om V U R U −  = 令 0 d 2 d L om L CC om C1 − =  = R U R V U P  = CC om 2V 则： U 时管耗最大，即： L 2 CC 2 C1m R V P  = C1m 2 om 2 P P   = L CC 2 om 2 1 R V  P =  0.2Pom 每只管子最大管耗为 0.2Pom 5. 选管原则 PCM > 0.2 Pom U(BR)CEO > 2VCC ICM > VCC / RL RL V1 V2 +VCC + ui − + uo − −VEE 4. 管耗 第 3 章 放大电路基础

拟电子求 第3章放大电路基础 例34.1已知:VC=VE=24V,R=89, 忽略UcE(a求Pom以及此时的Pc、Po,并选管。 [解] + CC 2 Vcc 24 om 36(W) 2R,2×8 PDC=2Mcc/πRL 0 =2×242∥(×8)=45.9(W) EE Pc1=(Pbc-)=0.5(45.9-36)=49(w Pc1m=0.2×36=72(W),PM=10~15W (BR)CEO 48V 可选:UBo0=60-100V ICM>24/8=3(A) CM 5A

例 3.4.1 已知：VCC = VEE = 24 V，RL = 8 ， 忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC、PC1，并选管。 36 (W) 2 8 24 2 2 L CC 2 o m =  = = R V P [解] PDC= 2V2 CC / RL = 2  242 // (  8) = 45.9 (W) ( ) 2 1 PC1 = PDC − Po = 0.5 (45.9 − 36) = 4.9 (W) 0.2 36 7.2 (W) PC1m =  = U(BR)CEO > 48 V ICM > 24 / 8 = 3 (A) 可选： U(BR)CEO = 60  100 V ICM = 5 A PCM = 10  15 W RL V1 V2 +VCC + ui − + uo − −VEE 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 342甲乙类互补对称功率放大电路 匚交越失真 甲乙类双电源互补对称功率放大电 + 克服交越失真思路: 电路:R CC 给Ⅴ1、V2提 CO1 供静态电压平V 0 ot RLL u CO2 当a=0时,v、ⅴ微导通。 EE 当v;0(个至↓),V2微导通→充分导通→微导通; 1微导通→截止→微导通

3.4.2 甲乙类互补对称功率放大电路 一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路 给 V1、V2 提 供静态电压 t iC 0 ICQ1 ICQ2 克服交越失真思路： 电路： RL R V3 V4 V1 V2 +VCC + ui − + uo − −VEE V5 当 ui = 0 时，V1、V2 微导通。 当 ui 0 ( 至 )，V2 微导通 → 充分导通 → 微导通； V1 微导通 → 截止 → 微导通。 交越失真 第 3 章 放大电路基础

拟电子彼求 第3章放大电路基础 克服交越失真的电路 B R,L R 2 T↑→R↓→>UBB,↓U CE3 BE3(R 1+R2) 实际 +v 电路dR CC R3 R R 2 2 R L 5 EE EE

克服交越失真的电路 V1 V2 V3 V4 V1 V2 Rt B1 B2  →  →  B1 B2 T Rt U ( ) 1 2 2 BE3 CE3 R R R U U = + 实际 电路 V4 RL +VCC + uo − V1 V2 V3 −VEE R*1 R2 R3 R4 V1 V2 R V3 2 R1 RL +VCC + uo − V1 V2 V3 V4 V5 −VEE + ui − R 第 3 章 放大电路基础

模拟电子位术 第3章放大电路基础 复合管互补对称放大电路 1.复合管(达林顿管) 目的:实现管子参数的配对 (B1+B2+B1B2)ib1 B1 14b1 bI 1B2(1+publ e 1+Bi)lbl B≈B1B2 (1+B1)(1+B2)i rbe=relt(1+Birbe? =(1+B1+B2+B1B2)ib1

二、复合管互补对称放大电路 1. 复合管(达林顿管) 目的：实现管子参数的配对 ib1 (1 + 1 ) ib1 (1 +  1 ) (1 +  2 ) ib1 = (1 +  1 +  2+  12 ) ib1   1 2 rbe= rbe1+ (1 +  1 ) rbe2 2 (1+1 ) ib1 1 ib1 ib ic ie (1 + 2 + 12 ) ib1 V1 V2 第 3 章 放大电路基础