第六章 功率放大电路.ppt

第6章功率放大器，时间安排：2小时，第6章功率放大电路，6.1功率放大电路的特殊问题6.2互补对称功率放大器6.2.1双电源互补对称电路6.2.2复合互补对称电路6.2.3单电源互补对称电路6.3集成功率放大器简介，与电压放大电路比较，主要分析：结构、功率、功率扬声器声音、继电器动作、仪表指针偏转等。晶体管作用：将电力供应的直流能源转换为信号控制的输出交流电源的能量转换。示例1:扩音系统，6.1.1功率放大电路特征，1，输出功率必须大，输出功率是信号控制输出交变电压与交变电流的乘积，即由负载获得的功率。需要安瓿管输出大电流和电压。放大器管接近极限状态，选择放大器管时考虑极限参数。ICM、UCEM、PCM。2，高效率，效率表示从负载中获得的信号功率与从电源中获得的直流功率之比。为了定量反映放大电路效率的高低，引入了参数，其定义为从Po:负载获得的交流信号功率。PE:电源提供的直流电源。直流电源提供的能量：一部分转换为负载，另一部分在放大器管中消耗的有用电源。提高效率可以在相同的输出功率条件下减少能量损失，降低成本。因此，转换效率要高。3，为了使失真最小化，功率放大器需要研究的主要问题是如何在不超过晶体管极限参数条件的情况下获得最大的输出功率，如何获得尽可能小的失真和尽可能高的效率。原因：功率放大器电路的工作电流和电压超过特性曲线的线性范围，或接近晶体管的饱和区域和阻塞区域。非线性失真更严重。6.1.2放大器管的工作状态、放大器的输出功率、转换效率和非线性失真等性能与放大管的工作状态有关。a类：静态工作点q设置在特性曲线的中点。在信号的整个周期中，放大器是传导状态。根据特性曲线中放大的管道静态工作点q的位置，可以分为三种工作状态。a类、b类、b类：静态工作点q设置为特性曲线中的IC=0。放大器只有在信号的伴奏下才是传导状态。a类：静态工作点q在特性曲线的IC-0和IC-0处设置。放大器在信号的半个周期以上处于传导状态。分析：1，a类操作时发生无线失真，但没有输入信号时q电流更大，电源功率仍然由功率放大器管消耗的ICQ0导致效率下降。2、采用以晶体管静态工作电流为0的b类工作状态时，在没有信号的输入下，晶体管不消耗功率，从而提高了效率，输出功率大。但是，输出波形被切成两半，产生严重的非线性扭曲。6.2互补对称功率放大器，互补对称：电路使用NPN，PNP各使用两个晶体管。两根管子的特性一致。类型：output capacityorless(OCL)，output transformerness(otl)，6.2.1互补对称双电源功率放大器(OCL)，1，电路的结构特性两个对称四极对接，由NPN型、PNP型晶体管组成，晶体管具有相同的参数。2 .双电源。3 .输入和输出没有直线电容。使用直接耦合方法。第二，工作原理，静态分析：ui=0v，t1，T2均不工作uo=0v，动态分析：(将ui设置为正弦波)，ui=0V，ui A0v，t1截止，T2传导，il-ic2，T1，T2两种晶体管都只能在称为b类放大的反周期中工作。OCL放大的输入和输出波形关系：死区电压、交叉失真：在输入信号ui超过0之前和之后，输出信号发生的失真是交叉失真。消除扭曲的方法：设定适当的静态工作点。避免使每个晶体管处于微传导状态的死区电压，当输入信号进入时，晶体管立即进入线性放大区域。移除相交扭曲。使T1和T2在a类中工作。克服交叉失真的方法，OCL放大电路的特征：1，结构特征(3) 2，操作特性(1)属于b类放大操作状态(2)的交叉失真，2，输出功率和效率计算，(1)每个电源中的电流为半正弦波，平均：效率:Ucem=UCC，2)效率，与饱和压降Uces无关，电源PT:与饱和压降Uces无关Ucem=0.636UCC (3)功率管，1 .NPN型、PNP型晶体管组成两个具有相同晶体管参数的对称四极对接。2 .单电源。4 .扩大形式属于a类扩大。3 .输出端采用电阻耦合方法。6.2.2复合管在构成互补对称电路方面存在问题：大功率输出是很高的工作电流，普通大功率管的电流放大系数都很小。解决方案：使用“复合管道”。有两个晶体管，将前端的收集器或传输杆连接到下一个基座。这种连接形成的晶体管组合称为复合管。复合管的目的是扩大电流的驱动力。复合管的构成方式：构成复合管的原则：各电极的电流沿各管放大时，允许电流流动，否则就会出错。6.3集成功率放大器简介，现在出现了很多集成功率放大器电路，内部电路一般是OTL或OCL电路，集成功率放大器除了单个组件OTL或OCL电路的优点外，还有小、稳定、易于使用的优点，被广泛使用。低电压通用低频集成放大器。该电路广泛用于低功耗、允许的电源电压范围、通过频带宽度、外部组件较少的系统接收，如录音机、对讲机、电视原声等。通用功率放大器LM384:制造商：美国半导体器件公司，电路形式：OTL，集成op放大器内部功率放大器，集成功率放大器LM384针说明3360，集成功率放大器LM384外部电路常规连接方式：音量调节，功率过滤器电容器，外部旁路a .大电压放大b .无失真输出电压c .强负载容量2，采用集成op放大器的中间级多，以提高电压放大。a .公共放大器b .公共集放大器c .基于公共的放大器3，直接耦合多级放大器集成电路使用几乎电路作为输入级。a .公共集电极放大器b .公共发射极放大器c .公共基极电路d .差分公共集放大器4，功率放大器电路的转换效率为。b类功率放大器电路的最大转换效率为()。a .输出功率与晶体管消耗功率的比率b .最大输出功率与电源供电功率提供的平均功率之比c .晶体管消耗功率与电源供电功率提供的平均功率之比d .输出功率与电源供电功率提供的平均功率之比5，OC