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功率放大器
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。
概述
三极管的工作状态
功率放大电路必须考虑效率问题。为了降低静态时的工作电流,三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流,但又产生了失真问题。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态的失真问题。
乙类双电源互补对称功率放大电路
(1)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。
动画17-1
当输入信号足够大,
使Vim=Vom=Vcem=VCC-VCES≈VCC,
Iom=Icm时,可获得:
(2)参数计算

T1,T2工作在射极输
出器状态,AV≈1。

对一只三极管:

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。
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:

当Vom = VCC 时效率最大,η=π/4 =%。

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
功耗PCm所决定。
过流区
过压区
过损区
甲乙类互补对称功率放大电路
输入信号很小时,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。
动画17-2
动画17-3