第十节互补对称功率放大电路 功率放大器的一般概念 直流电源 1、功率放大器的特殊规律 电压放大器功率放大器负载 根据能量守衡: 直流电源功率P=交流输出功率P+管耗Pr; 为输出最大不失真功率,电压、电流必须在大范围内变化,并 接近管子的极限状态:;这就决定了功率放大电路的特殊规律 (1)不能使用徼变等效方法进行分析; (2)管子的工作参数不能超过其极限参数(ICM、Pw、Ucpo) 并且注意散热保护; (3)要求在不失真条件下,输出功率尽可能高; (4)尽可能地提高效率; η=P/PE; 因此,效率、失真、输出功率是功率放大必须考虑的问题
第十节 互补对称功率放大电路 一、功率放大器的一般概念 根据能量守衡： 直流电源功率PE = 交流输出功率 Po + 管耗 PT ； 为输出最大不失真功率，电压、电流必须在大范围内变化，并 接近管子的极限状态；这就决定了功率放大电路的特殊规律； （1）不能使用微变等效方法进行分析； （2）管子的工作参数不能超过其极限参数(ICM、PCM、UCEO)， 并且注意散热保护； （3）要求在不失真条件下，输出功率尽可能高； （4）尽可能地提高效率； η = Po / PE ； 因此，效率、失真、输出功率是功率放大必须考虑的问题。 1、功率放大器的特殊规律 功率放大器 直流电源 电压放大器 负载
2、功率放大器的三种工作状态 cm cm cm 甲类I≥Icm 甲乙类I<Iem 乙类Ic≈0 虽然输出功率降低,但 cmcm 信号越大,输出的‖P=clc(lc≈0)很小, cc IC 失真越严重; 而且管耗P变得很小 信号越大,则 但由于P=Ucl使得n有大幅度提高 n=P。/P越高;降低,所以n有所 乙类功放得最高效率可 最高可达50%;提高; 达78.5%; 效率较低; 对输入信号而言,输出 但输出不易失真 已经完全失真
2、功率放大器的三种工作状态 IC ic iC Icm 甲类IC≥ Icm Po = Ucm Icm /2 信号越大，则 η=Po / PE越高； 最高可达50%； 效率较低； 但输出不易失真； PE= UCC IC ； IC i I c cm iC 甲乙类IC< Icm 信号越大，输出的 失真越严重； 但由于PE=UCC IC 降低，所以η有所 提高； i I c cm iC 乙类IC ≈ 0 虽然输出功率降低，但 PE=UCC IC (IC ≈ 0)很小， 而且管耗PT变得很小， 使得η有大幅度提高； 乙类功放得最高效率可 达78.5%； 对输入信号而言，输出 已经完全失真；
双电源互补对称功率放大器 +U +ot CC 1、静态时,V和V2均无偏置电流;V和V2均无静态电流; 2、u正半周:V1饱和导通(V2截止);形成电流分量i1 3、u负半周:V2饱和导通;形成电流分量2
二、双电源互补对称功率放大器 V2 V1 ui +UCC -UCC uo RL 2、 ui正半周： V1饱和导通（ V2截止）；形成电流分量 ic1 ; 3、 ui负半周: V2饱和导通；形成电流分量 ic2 ; ic1 ic2 ui t uo t 1、静态时， V1和V2均无偏置电流； V1和V2均无静态电流；
单电源互补对称功率放大器 +U C ot +Ucc R 1、静态时,V和V2均无偏置电流;V和V2均无静态电流; 2、u正半周:V1饱和导通;形成电流分量; 3、u1负半周:V2饱和导通;形成电流分量i2;
三、单电源互补对称功率放大器 V2 V1 ui +UCC uo RL 2、 ui正半周： V1饱和导通；形成电流分量i c1 ； 3、 ui负半周： V2饱和导通；形成电流分量ic2 ； i c1 ic2 ui t uo t 1、静态时， V1和V2均无偏置电流； V1和V2均无静态电流； A + C +UCC/2
4、存在的问题(交越失真) 理想输出 ot ot 实际输出 交越失真 ′ot 当|v1低于三极管死区电压时,两管均截止;输出电流几乎为零; 只有当|u|高于死区电压时,管子才会交替导通; 这样在u。波形的衔接处产生了交越失真;
4、存在的问题（交越失真） ube ib uo t t 理想输出 实际输出 ui t ui t 交越失真 当 | ui | 低于三极管死区电压时，两管均截止；输出电流几乎为零； 只有当 | ui | 高于死区电压时，管子才会交替导通； 这样在 uo 波形的衔接处产生了交越失真； Q
第十一节场效应管放大电路 N沟道增强型场效应管工作原理 S:源极 G D G:栅极; D:漏极; P B:衬底; B D B
第十一节 场效应管放大电路 N+ N+ P S D B 一、N沟道增强型场效应管工作原理 S：源极； G：栅极； D：漏极； B：衬底； G B S D G
G 图2 Us很小时,形成连通的 Ues>=开启电压Us(m时 耗尽层 形成源极和漏极间的N型导电沟道 图4:当E增加 到一定值时漏极 附近的沟道消失; ED继续增加时 P B 沟道几乎不变 电流L基本稳定 图3:当EDs增加时,产生电流L 出现不等的沟道;
N+ N+ P S G D EG B ID 图2 UGS >=开启电压UGS (TH)时, 形成源极和漏极间的N型导电沟道 N+ N+ P S G D EG B 图1 UGS 很小时,形成连通的 耗尽层 ID ED RD S N+ N+ P G D B ID 图3：当EDS增加时,产生电流ID 出现不等的沟道； 图4：当ED增加 到一定值时,漏极 附近的沟道消失； ED 继续增加时， 沟道几乎不变， 电流ID 基本稳定； ED RD S N+ N+ P G D B ID
控制规则: 通过Ues的大小控制D、S间的导通或关闭; Ues>Uosm,D、S间导通;(Us≈0) Ues<Uasm,D、S间断开;(D、S间呈高阻状态) 二、应用 +12V 10v R G B 12V GSCTH) 5V u;=10 sin(ot)
控制规则： 通过UGS的大小控制D、S间的导通或关闭； UGS > UGS(TH) ， D、S间导通；（UDS 0 ） UGS < UGS(TH) ， D、S间断开；（D、S间呈高阻状态） 二、应用 B S G +12V R ID ui uo UGS(TH) = 5V ui =10 sin(t) t ui t uo 5v 10v 12V
第一章总结 基本要求 1、掌握纯净半导体,P、N型半导体的特点; 理解PN结的形成和单向导电性 掌握二极管的单向导电性,并能分析含二极管的简单电路: 3、掌握稳压二极管的特性及使用方法; 4、掌握NPN型三极管: 1)电压放大的基本条件 (2)静态工作点分析; 3)微变等效电路方法进行动态分析: (4)理解饱和、截止失真的产生原因、表现形式及避免措施; (5)阻容耦合多级放大电路的分析方法; (6)了解图解方法分析电压放大电路的过程; 5、了解功率放大器的三种工作状态以及双、单电源互补对称 功率放大电路的组成和工作过程; 6、了解绝缘栅场效应管的工作原理、特性曲线: 了解绝缘栅场效应管放大电路的构成和工作过程;
第一章总结 基本要求 2、掌握二极管的单向导电性，并能分析含二极管的简单电路； 3、掌握稳压二极管的特性及使用方法； 4、掌握NPN型三极管： （1）电压放大的基本条件； （2）静态工作点分析； （3）微变等效电路方法进行动态分析； （4）理解饱和、截止失真的产生原因、表现形式及避免措施； （5）阻容耦合多级放大电路的分析方法； （6）了解图解方法分析电压放大电路的过程； 1、掌握纯净半导体，P、N型半导体的特点； 理解PN结的形成和单向导电性 5、了解功率放大器的三种工作状态以及双、单电源互补对称 功率放大电路的组成和工作过程； 6、了解绝缘栅场效应管的工作原理、特性曲线； 了解绝缘栅场效应管放大电路的构成和工作过程；
半导体: 1、纯净半导体特点:空穴、自由电子成对存在,但数量少; 2、N型半导体特点:多子为自由电子,少子为空穴;(掺5价元素) 3、P型半导体特点:少子为自由电子,多子为空穴;(掺3价元素) 二极管单向导电性 掌握在一些滤波方面的应用; 三、稳压二极管 掌握其稳压作用以及参数U 四、三极管的电流控制作用: 五、单管放大电路的静态、动态分析(微变等效电路方法) 六、多级放大电路的静态、动态分析(阻容耦合)
一、半导体： 1、纯净半导体特点：空穴、自由电子成对存在，但数量少； 2、N型半导体特点：多子为自由电子，少子为空穴；（掺5价元素） 3、P型半导体特点：少子为自由电子，多子为空穴；（掺3价元素） 二、二极管单向导电性： 掌握在一些滤波方面的应用； 三、稳压二极管： 掌握其稳压作用以及参数UZ； 四、三极管的电流控制作用： 五、单管放大电路的静态、动态分析（微变等效电路方法）； 六、多级放大电路的静态、动态分析（阻容耦合）；