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毕业设计论文
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0515、电子学习模拟电路教案,毕业设计论文
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(6-1) 第六章 功率放大器 6.1 概述 6.2 互补对称功率放大电路 6.3 实际功放电路 6.4 集成功率放大器 nts(6-2) 例 1： 扩音系统 电 压 放 大 功 率 放 大 信 号 提 取 6 .1.1 功率放大器的作用：做放大电路的 输出级 ，以 驱动 执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 6.1 概述 齐放 : nts(6-3) 例二：温度控制 R1-R3:标准电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 A：电压放大器 Rt T UO T 温度调节 过程 Ub UO1 R1 a R2 uo Usc + R3 Rt 功 放 b 温控室 A + - uo1 加热元件 nts(6-4) 6.1.2 分析功放电路应注意的问题 功放电路中电流、电压要求都比较大， 必须注意电路参数不能超过晶体管的 极限值 : ICM 、 UCEM 、 PCM 。 ICM PCM UCEM Ic uce nts(6-5) 电流、电压信号比较大，必须注意防止 波形失真。 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的 效率（ ）。 = Pomax PE 100 % Pomax : 负载上得到的交流信号功率 。 PE ： 电源提供的直流功率 。 nts(6-6) 射极输出器输出电阻低，带负载 能力强，可以用做功率放大器吗 答： 不合适，因为效率太低 。 uo t uo 问题讨论 ib Q Ic uce USC /RE USC Rb uo USC ui RE nts(6-7) 射极输出器效率低的原因 一般射随静态工作点（ Q）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真 * 。电路中存在的静 态电流（ ICQ），在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。设 Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压降，则有： UCEQ = 1 / 2 USCICQ = USC /2RL。 * 这种工作方式称为甲类放大。 PO =（ USC / 2 2 ） （ USC / 2 2 RL ） PE = USC ICQ = U2SC / 2RL = USC 2 / 8RL = PO / PE = 25 % nts(6-9) 6.2.1 无输出电容的互补对称功放电路 （ OCL电路） 工作原理（设 ui为正弦波） ic1 ic2 静态时： ui = 0V, T1、 T2均不工作 uo = 0v。 动态时： ui 0v T1截止 ui 0v T1导通 T2截止 iL=Ic1 ; ui -USC T1 T2 uo +USC RL iL iL=Ic2 。 T2导通 * * T1、 T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。 （ 1） nts(6-10) iB uBE UT ui t Q iC uce USC /RE USC ib 乙类放大的波形关系 特点 iB t iC t 静态电流 ICQ、 IBQ等于零； 每管导通时间于半个周期 ； 存在失真。 nts(6-11) 最大输出功率及效率的计算 假设 ui为正弦波且幅度足够大， T1、 T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。若忽略晶体管的饱和压降，则负载（ RL)上的电压和电流分别为： ULMAX =USC I L MAX =USC / RL = 2LSCR2UPOMAX = . LR12USC2USCULMAX 负载上得到的最大功率为： iL -USC RL ui T1 T2 UL +USC （ 2） nts(6-12) 电源提供的直流平均功率计算： 每个电源中的电流为半个正弦波，其平均值为 : IAV1 = 21ttds i nRU0 LSC = LSCRU两个电源提供的总功率为： PE =PE1 + PE2 =2 . USC . LSCRU= LSCRU2 2效率为： USC1 =USC2 =USC = EOMAXPP = LSCR2U 2LSCRU2 2= 4= 78 .5% t ic1 LSCRUIAV2 = IAV2 = LSCRUnts(6-13) 电路的改进 （ 3） 克服交越失真 交越失真的含义 t uo 交越失真 ui t 当输入信号 ui为正弦波时， 输出信号在过零前后出现的 失真便为交越失真。 iB iB uBE t ui t UT 交越失真产生的原因 在于晶体管特性存在非线性， Ui IB，则 nts(6-17) 电路中增加复合管 增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力 复合管的构成 c b e T1 T2 ib ic b e c ib ic ic1 = 1 ib , ib2 = ie1=(1+1) ib, ic2=2 ib2, ic=ic1+ic2=1+2(1+1)ib. 方式 1 nts(6-18) c b e T1 T2 ib ic b e c ib ic 复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效 后晶体管的性能均如下确定： 1 2 晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。 方式 2 nts(6-19) OCL准互补输出功放电路 +USC -USC R1 R2 RL ui T1 T2 T3 T4 T5 T6 T1：电压推动级 T1、 R1、 R2： UBE倍增电路 T3、 T4、 T5、 T6： 复合管构成的输 出级 准互补 输出级中的 T4、 T6均为 NPN型晶体管，两者特性容易对称。 nts(6-20) 6.2.2 无输出变压器的互补对称功放电路（ OTL电路） （ 1）特点： 单电源供电； 输出加有大电容。 （ 2）静态时： T1、 T2特性对称， USC/2 RL ui T1 T2 +USC C A UL + - UC 2UU SCA 。2UU SCC 2Uu SCi 令： nts(6-21) （ 3）动态时： 设输入端在 USC /2直流电平 基础上加入正弦信号。 时， T1导通、 T2截止； 若输出电容足够大， 其上电压基本保持 不变，则负载上得 到的交流信号正负半周对称，但存在交越失真。 ui 2SCUic1 ic2 RL ui T1 T2 +USC A UL + - 交越失真 T1截止、 ui 0 Ui 0 时： T1导通、 T2 截止， ic1 经变压器 耦合给负载， iL的方向由 ic1决定。 ui 0 时：与上相反。 若 Ui 为正弦信号，则 iL近似为正弦波。 3. 输出功率及效率 分析方
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