模电互补对称功率放大电路.ppt

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1、3.4互补对称功率放大电路,3.4.3 甲乙类互补对称功率放大电路,3.4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路,3.4.1 放大电路的工作状态,3.4.4 单电源互补对称功率放大电路,3.4.1 放大电路的工作状态,一、功放作用：提供具有足够大输出功率的不失真信号,三、放大电路工作状态,甲类(=2),乙类(=),甲乙类(2),3.4.2 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,ui=0时，V1、V2 截止,uO=0。假设三极管死区电压为零，则,简称OCL电路 Output Capacitorless,由CC电路构成，故负载能力强。uO ui，合成不失真输出波形。,3.4.2 乙

2、类双电源互补对称功率放大电路,理想工作波形,ui=0时，V1、V2 截止,uO=0。假设三极管死区电压为零，则,二、性能分析,1.输出功率和最大不失真输出功率,2.电源功率,二、性能分析 续,2.电源功率,故得PD=IC1（AV）VCC+IC2（AV）VEE,=2IC1（AV）VCC,=2VCCIom/,=2VCCUom/RL,3.效率,最大输出功率时,二、性能分析 续,4.管耗,令,则得,时管耗最大，,应PCM,二、性能分析 续,PCM 0.2 Pom,U(BR)CEO 2VCC,ICM VCC/RL,选管原则,例3.4.1,解：,下图中，VCC=VEE=24 V，RL=8，试估算 Pom

3、以及此时的 PD、PC1，并选管。,PDm=2V 2CC/RL,=2 242/(8)W=45.9W,=4.9 W,U(BR)CEO 2VCC=48 V,ICM ICmm=VCC/RL=24V/8=3 A,选管要求：,PCM PC1m=7.2W,留裕量,3.4.3 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,交越失真 原因：死区电压 措施：给两管发射结加静态正偏 压，使静态时微导通。,通常取ICQ很小，计算公式同乙类OCL,减小交越失真的偏置电路对交流信号应近似短路。,常用的甲乙类OCL电路,二、复合管互补对称放大电路,1.复合管(又称达林顿管),作用：实现异型管子的配对、

4、提高电流放大倍数等,ib1,(1+1)ib1,(1+1)(1+2)ib1,=(1+1+2+12)ib1,1 2,rbe=rbe1+(1+1)rbe2,2(1+1)ib1,1 ib1,ib,ic,ie,(1+2+12)ib1,复合管的特点,复合管类型与第一只管子相同。同型复合管输入电阻增大，异型复合管输入电阻与第一只管子的相同,NPN+NPN,NPN,PNP+PNP,PNP,NPN+PNP,NPN,PNP+NPN,PNP,复合管的构成原则,构成规则：保证各管子放大工作；电流正常流通。故通常B1 为 B，C1 或 E1 接 B2，C2、E2 为 C 或 E,例如下列图不能构成复合管：,复合管通常要

5、接泄放电阻，以减小等效穿透电流。,2.复合管互补对称电路举例,V5 V7、RP 克服交越失真,RE1、RE2 稳定“Q”、过流保护,取值 0.1 0.5,准互补对称电路,V8 构成前置电压放大,RB1 引入负反馈，提高Q点稳定性，改善交流性能,3.4.4 单电源互补对称功率放大电路,简称OTL电路 Output Transformerless,电路特点：单电源输出端接大容量电容器静态时保证,输出端大容量电容器C 的作用：（1）将单电源VCC等效成双电 源VCC/2;（2）隔直耦合。,采用 OCL 公式进行计算，但要用 VCC/2 取代原公式中的 VCC,OCL 电路和 OTL 电路的比较,作业

6、：,3.4 复习要点,试比较功率放大电路与小信号电压放大电路的异同,*讨论,讨论小结,均用以放大信号，但作用不同：功放用以给负载提 供输出功率足够大的不失真信号；电压放大电路主 要用于放大电压信号。,性能要求不同：功放要求输出功率大、效率高、失 真在允许范围内、能安全工作，因此功放的主要指 标为Pom、，并要求根据极限参数ICM、PCM、U(BR)CEO选择合适的功率管，以保证电路安全工作。电压放大电路则要求失真小、电压增益大，输入、输出电阻和带宽合适。,电路组成不同：组成功放电路要考虑采用负载能力 强的电路并采用复合管，以输出足够大功率；采用 三极管导通时间少的电路，以提高效率；引入负反 馈

7、、采用推挽工作电路等，以减小失真；必须选择 合适的功率管，并在必要时采取散热措施、引入过 流过压保护电路等，以保证电路安全工作。实用中 低频功放多采用甲乙类OCL互补对称电路。而组成 电压放大电路则主要考虑工作点合适稳定，增益大、带宽大等。,讨论小结 续,工作状态不同：功放电路只有在加入足够大输入信 号时，才能输出足够大功率，这一点必须加以强调。由于是大信号工作，三极管工作于接近极限状态，提高电源效率和保证管子安全工作就很重要，因此 低频功放常采用效率较高的乙类或甲乙类工作状态。电压放大电路是小信号工作电路，效率不是主要问 题，而减小失真很重要，因此采用效率较低但波形 失真小的甲类工作状态。,讨论小结 续,分析方法不同：由于大信号工作，因此功放电路的 分析不能采用电压放大电路所采用的微变等效电路 分析法。功放电路的分析主要是计算Pom、管耗 PC，并计算三极管的极限参数ICM、PCM、U(BR)CEO,讨论小结 续,