第5章（潘）功率放大器.ppt

第五章功率放大器
功率放大电路的一般问题
1、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。
1)输出功率尽可能大;
2)效率要高;
3)非线性要小;
4)考虑管子的散热问题。
需要特殊考虑的问题是:
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
IC
UCE
O
Q
iC
t
O
2、晶体管的工作状态
甲类工作状态
晶体管在输入信号
的整个周期都导通
静态IC较大,波形好, 管耗大效率低。
乙类工作状态
晶体管只在输入信号
的半个周期内导通, 静态IC=0,波形严重失真, 管耗小效率高。
甲乙类工作状态
晶体管导通的时间大于半个周期,静态IC 0,一般功放常采用。
ic1
ic2
动态分析:
ui  0V时
T1截止,T2导通
ui > 0V时
T1导通,T2截止
iL= ic1 ;
ui
-USC
T1
T2
uo
+USC
RL
iL
iL=ic2
T1、T2只在半个周期内工作,称为互补对称电路。
静态分析:
ui = 0V  T1、T2均不工作
 uo = 0V
乙类双电源互补对称功率放大电路
电路组成及工作原理
由两个性能对称的NPN型和PNP型三极管构成两个对称的射极输出器对接而成。
当输入信号足够大,输出达到最大(不失真)
则负载(RL)上的电压和电流的最大幅值分别为:
参数计算(设信号为正弦量)

T1,T2工作在射极输
出器状态,AV≈1。
负载上得到的最大功率为:
每个电源中的电流为半个正弦波,其平均值为:
两个电源提供的总功率为:
t
ic1
:
单个电源提供的功率为:
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:


对一只三极管:
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
ui
-USC
T1
T2
uo
+USC
RL
iL
死区电压
ui
uo
u"o
u´o ´
t
t
t
t
交越失真:输入信号 ui在过零前后,输出信号出现的失真便为交越失真。
交越失真
甲乙类互补对称功率放大电路
乙类放大的的交越失真

给三极管稍加一点偏置,使之工作在甲乙类。
利用三极管恒压源提供偏置
利用二极管提供偏置电压
为更换好地和T1、T2两发射结电位配合,克服交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用UBE电压倍增电路替代。
三极管恒压源原理说明(UBE电压倍增电路)
B1
B2
+
-
B
E
R1
R2
U
IB
I
合理选择R1、R2大小,B1、
B2间便可得到 UBE 任意倍数的
电压。
图中B1、B2分别接T1、
T2的基极。假设I >>IB,则