第九章功率放大器 教学时数:5学时 重点与难点: 1、掌握功率放大电路的计算 2、理解0TL、0CL电路工作原理。 3、了解集成功放的应用
1 第九章功率放大器 ▪ 教学时数：5学时 ▪ 重点与难点： ▪ 1、掌握功率放大电路的计算。 ▪ 2、理解OTL、OCL电路工作原理。 ▪ 3、了解集成功放的应用
9.1功率放大电路概述 功率放大电路通常是在大信号状态下 工作,是以输出较大功率为目的的放大电 路。为了获得一定的不失真的输出功率。 它要求:输出功率尽可能大; 效率要高; 非线性要小; 考虑管子的散热问题
2 9.1功率放大电路概述 功率放大电路通常是在大信号状态下 工作，是以输出较大功率为目的的放大电 路。为了获得一定的不失真的输出功率。 它要求：输出功率尽可能大； 效率要高； 非线性要小； 考虑管子的散热问题
'c/mA 9.1概述 极管的工作状态 VcEQk-vom vco VcE/V 2 3JT 0 甲类360导电 兀2兀3丌 甲乙类180~3600导电 2兀3兀 乙类1800导电 0 ot 兀2兀3T 丙类<180导电
3 9.1概述 三极管的工作状态
92乙类双电源互补对称功率放大电 。电路组成及工作原理 +icc 当输入信号处于正半周时 T T1管导电,有电流通过负载R,方 向由上到下,与假设方向相同 当输入信号为负半周时,T2管 CC 导电,有电流通过负载R1,方向由 下到上,与假设正方向相反 于是两个三极管一个正半周,一 个负半周轮流导电,在负载上将正 半周和负半周合成在一起,得到 个完整的不失真波形 4
4 9.2乙类双电源互补对称功率放大电 路 一。电路组成及工作原理 当输入信号处于正半周时， T1管导电，有电流通过负载RL，方 向由上到下，与假设方向相同。 当输入信号为负半周时，T2管 导电，有电流通过负 载RL，方向由 下到上，与假设正方向相反。 于是两个三极管一个正半周, 一 个负半周轮流导电，在负载上将正 半周和负半周合成在一起，得到一 个完整的不失真波形
tvcc 二。参数T2作在射极输i1 1.输出功率 出器状态,A≈1。 T 2 P=1= 2R,2 R T2 bL Vo L C2 CC 当输入信号足够大 omax 2R1使 m om cem cc ces CC 2三极管的管耗P0m=m时,可获得: 2 V 2 PTI +P12R CC om )≈04 om omaX 对一只三极管:Pmx≈0.2P。mx
5 当输入信号足够大， 使Vim=Vom =Vcem =VCC-VCES≈VCC， Iom =Icm时，可获得： 二。参数计算 1.输出功率 L o m L o m o m o o o R V R V V P V I 2 2 1 2 2 = = = L 2 CC omax 2 1 R V P T1 ,T2工作在射极输 出器状态，AV≈1。 2.三极管的管耗PT ) 4 ( 2 = 2 o m L T T1 T2 V V V R P P P CC o m + = − Tmax 2 omax 对一只三极管: P 0. P 4 omax 0. P
3.电源功率P 直流电源提供的功率包括负载得到的功率 和T1,T2管消耗的功率两部分。 2 Py=P+P CC.om 丌R1 当输出电压幅度达到最大,即Vom≈Vc时, 则得电源供给的最大功率为: 2 2V CC 4.效率n P V max 丌R T om 77 4V CC 当om=Vc时效率最大,n=m/4=78.5%。6
6 3.电源功率PV 直流电源提供的功率包括负载得到的功率 和T1 ,T2管消耗的功率两部分。 L 2 CC o m R V V PV Po PT = + = 当输出电压幅度达到最大，即Vom≈VCC时， 则得电源供给的最大功率为： L 2 max 2 R V P CC V = 4．效率η CC om V o 4 π V V P P = = 当Vom = VCC 时效率最大，η=π/4 =78.5％
5大功率三极管輪出特性曲线的分区 在大功率三极管的输出特性中,除了与普通 三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外,从 使用和安全角度还分 过电流区是由最大允许集电极电流 确定的,超过此值,β将明显下降。 I c/mA 过损耗区由集电极 功耗Pcm所决定。 IcM 全 CM=LC VCE 工作 过损区国 区lB=0 VBRCEO VCE/v 三极管的极限工作区 7
7 5.大功率三极管输出特性曲线的分区 在大功率三极管的输出特性中，除了与普通 三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外，从 使用和安全角度还分有 三极管的极限工作区 过电流区是由最大允许集电极电流 确定的，超过此值，β将明显下降。 过电压区由c、e间的 击穿电压V(BR)CEO所决定。 过损耗区由集电极 过流区 功耗PCm所决定。 过 压 区 过损区
三。甲乙类互补对称功率放大电 输人信号很小时,达不到三极 9+Vo 管的开启电压,三极管不导电。 T 因此在正、负半周交替过零处会 出现一些非线性失真,这个失真 T2 iLvo 称为交越失真。 R1 C2 CC 交越失真 2
8 三 。甲乙类互补对称功率放大电 输入信号很小时 路 ，达不到三极 管的开启电压，三极管不导电。 因此在正、负半周交替过零处会 出现一些非线性失真，这个失真 称为交越失真
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解决交越失真的方法 给三极管稍加一点偏置,使之工作在甲乙类。 CC R + CC R1 o KT3 T D 2 R R1 2 R EE EE 利用二极管提供偏置电压利用三极管恒压源提供偏置 10
10 解决交越失真的方法 给三极管稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。 利用二极管提供偏置电压 利用三极管恒压源提供偏置