第九章 功率放大电路45310.ppt

30.05.2020,1,第九章功率放大电路,9.1功率放大电路概述9.2互补功率放大电路9.3功率放大电路的安全运行9.4集成功率放大电路,30.05.2020,2,能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。,功放既不是单纯追求输出高电压，也不是单纯追求输出大电流，而是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。,功放电路的要求：,9.1功率放大电路概述,30.05.2020,3,一、主要技术指标,1.最大输出功率Pom,功率放大电路提供给负载的信号功率称为输出功率。是交流功率，表达式为PoIoUo。,最大输出功率是在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率。,2.转换效率,功率放大电路的最大输出功率与电源提供的直流功率之比。直流功率等于电源输出电流平均值及电压之积。,9.1.1功放电路的特点,效率:,30.05.2020,4,由于工作在大信号条件下，小信号交流等效电路不适用，因而要采用图解法（Q、交/直流负载线）。,二、功率放大电路中的晶体管,在功率放大电路中，为使输出功率尽可能大，要求晶体管工作在极限应用状态。,选择功放管时，要注意极限参数的选择，还要注意其散热条件，使用时必须安装合适的散热片和各种保护措施。,晶体管集电极电流最大时接近ICM,晶体管管压降最大时接近U（BR）CEO,晶体管耗散功率最大时接近PCM,三、功率放大电路的分析方法,采用图解法,30.05.2020,5,功放电路的分类,电路中晶体管的工作状态（按一个周期导通的角度大小划分）,乙类（class-B）：180,甲类（class-A）：360,甲乙类（class-AB）：180,丙类（class-C）：0时，T1和T4导通，T2和T3截止，负载上获得正半周电压；,当ui0T1导通T2截止,iC1,io=iE1=iC1,uO=iC1RL,ui0T2导通T1截止,iC1,io=iE2=iC2,uO=iC2RL,ui=0T1、T2截止,若考虑三极管的开启电压，输出波形将产生交越失真。,30.05.2020,15,利用二极管的UF抵消三极管的UON,增加R2调整电压大小,电压倍增电路UBEmultiplier,二、消除交越失真的OCL电路的工作原理,30.05.2020,16,三、采用复合管的OCL电路,由于NPN、PNP大功率晶体管配对困难，常采用复合管形式来实现互补对管。,30.05.2020,17,9.2.2OCL电路的输出功率及效率,当输入电压足够大，且又不产生饱和失真的图解分析,图9.2.4OCL电路的图解分析,I区为T1管的输出特性，II区为T2管的输出特性；,二只管子的静态电流很小，可认为Q点在横轴上。,Uop=VCCUCES,最大输出电压幅值,最大不失真输出电压的有效值,30.05.2020,18,最大输出功率,电源VCC提供的电流,电源在负载获得最大交流功率时所消耗的平均功率等于其平均电流与电源电压之积。,转换效率,理想情况下，UCES可忽略；但大功率管UCES较大，不能忽略,30.05.2020,19,9.2.3OCL电路中晶体管的选择,一、最大管压降,二、集电极最大电流,三、集电极最大功耗,如何求PT的最大功率？,30.05.2020,20,集电极最大功耗,当UCESVCC时，,功放管极限参数,功放管选择应有余量，注意散热,30.05.2020,21,30.05.2020,22,例9.2.1在图9.2.2所示电路中已知VCC15V，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降UCES3V，电压放大倍数约为1，负载电阻RL4欧，,（1）求解负载上可能获得的最大功率和效率（2）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大功率为多少。,解（1）,（2）因为UOUi，所以UOm8V。最大输出功率,30.05.2020,23,9.3集成功放电路,OTL、OCL、BTL等功放电路均有许多规格的Ic可供选择，并且Ic内部都设有各种保护电路、性能改善电路等等，应用时只需外接少量元件和散热装置可即。,LM386,音频功率放大器OTL,电源：518V,增益：20200,带宽：300kHz,输入阻抗：50k,输出功率