清华 g 化 第九章功率放大电路
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 第九章 功率放大电路
第九章功率放大电路 §91概述 §92互补输出级的分析计算 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 第九章 功率放大电路 §9.1 概述 §9.2 互补输出级的分析计算
§91述 功率放大电路研究的问题 、对功率放大电路的要求 、晶体管的工作方式 四、功率放大电路的种类 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn §9.1 概述 一、功率放大电路研究的问题 二、对功率放大电路的要求 三、晶体管的工作方式 四、功率放大电路的种类
功率放大电路研宠的问题 1.性能指标:输出功率和效率。 若已知U。m,则可得 Po P=-om R 最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率 分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。 3.晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。 在功放中,晶体管集电极或发射极电流的最大值接近 最大集电极电流lCM,管压降的最大值接近c反向击穿电 压U( BRCEO’,集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗 散功率PM。称为工作在尽限状态。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 1. 性能指标：输出功率和效率。 若已知Uom，则可得Pom。 L 2 om om R U P = 最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。 2. 分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。 3. 晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。 在功放中，晶体管集电极或发射极电流的最大值接近 最大集电极电流ICM，管压降的最大值接近c-e反向击穿电 压U(BR)CEO， 集电极消耗功率的最大值接近集电极最大耗 散功率PCM。称为工作在尽限状态。 一、功率放大电路研究的问题
二、对功率放大电路的要求 1输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下,最 大不失真输出电压最大 2数率尽可能高:即电路损耗的直流功率尽可能小,静 态时功放管的集电极电流近似为0。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 二、对功率放大电路的要求 1.输出功率尽可能大:即在电源电压一定的情况下，最 大不失真输出电压最大。 2. 效率尽可能高: 即电路损耗的直流功率尽可能小，静 态时功放管的集电极电流近似为0
三、晶体管的工作方式 1.甲类方式:晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态 2.乙类方式:晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态 3.甲乙类方式:晶体管在信号的多半个周期处于导通状态 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 三、晶体管的工作方式 1. 甲类方式：晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态 2. 乙类方式：晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态 3. 甲乙类方式：晶体管在信号的多半个周期处于导通状态
羊大学 四、功率放大电路的种类 1.变压器耦合功率放大电路 单管甲类电路 做功放适合吗? N 直流负载线 Rb 交流负载线 Ai B O ①输入信号增大,输出功率如何变化? 为什么管压降会 大于电源电压? ②输入信号增大,管子的平均电流如何变化? ③输入信号增大,电源提供的功率如何变化?效率如何变化? 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 1. 变压器耦合功率放大电路 ① 输入信号增大，输出功率如何变化？ ② 输入信号增大，管子的平均电流如何变化？ ③ 输入信号增大，电源提供的功率如何变化？效率如何变化？ 四、功率放大电路的种类 单管甲类电路 做功放适合吗？ 为什么管压降会 大于电源电压？
乙类推挽电路 IB N N NR U BE N N 0 CC CES 2 信号的正半周T导通、T2截止;负半周T2导通、T1截止。 两只管子交替工作,称为“推挽”。设P为常量,则负载 上可获得正弦波。输入信号越大,电源提供的功率也越大。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 乙类推挽电路 信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。 两只管子交替工作，称为“推挽 ”。设 β为常量，则负载 上可获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率也越大。 2 CC CES om V U U − = i B u BE 0 + − + −
羊大学 2.OTL电路 因变压器耦合功放笨重、自身损耗大,故选用OTL电路。 输入电压的正半周: vc→T1→C→R1→地 C充电 C 输入电压的负半周 巾uC的“+”→T2→地→R1→C C放电 静态时,n=11.=UE2 (Vcc/2)-UC CES om C足够大,才能认为其对交流信号相当于短路。 OTL电路低频特性差。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 2. OTL 电路 ＋ − 2 CC I B E V 静态时，u =U =U = + 输入电压的正半周： ＋VCC→T1→C→RL→地 C 充电。 输入电压的负半周： C 的 “＋”→T2→地→RL→ C “ －” C 放电。 C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。 OTL电路低频特性差。 2 ( 2) CC CES om V U U − = 因变压器耦合功放笨重、自身损耗大，故选用OTL电路
53.OCL电路 + 静态时,U EO BO 输入电压的正半周: Vc→T1→R1→地 输入电压的负半周: R l 地→R,→T CC CC CES 2 两只管子交替导通,两路电源交替供电,双向跟随。 华成英nchar@tsinghua.edu.cn
华成英 hchya@tsinghua.edu.cn 3. OCL电路 输入电压的正半周： ＋VCC→T1→RL→地 输入电压的负半周： 地→RL →T2 → －VCC 两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。 2 CC CES om V U U − = ＋ − 静态时，UEQ＝ UBQ＝0