模电功率放大电路PPT学习教案

1、会计学1 模电功率放大电路模电功率放大电路 第1页/共40页 减小失真 原因：功率放大电路的工作电流和电压 要超过特性曲线的线性范围，甚至接近 于晶体管的饱和区和截止区。 造成非线性失真较严重，因此在使用中 必须兼顾提高交流输出功率和减小非线 性失真这两方面的指标。 第2页/共40页 第3页/共40页 iCiC t u C E Q 00 (a) 甲类iC大于0 第4页/共40页 iC iC t uCE Q 00 (c) 乙类iC = 0的时间为半个周期 第5页/共40页 iC iC t uCE Q 0 0 (b) 甲类iC = 0的时间小于半个周 期第6页/共40页 第7页/共40页 6.2

2、互补对称功率放大电路 电路组成 ui 0t u o 0t iC1 +VCC -VCC ui u o T1 io T2 RL + + _ _ iC2 l静态 l动态 第8页/共40页 图6-3交越失真波形 ui uo tt 00 第9页/共40页 uo +VCC T1 R3 D1 R1 T2 RL -VCC + ui + _ _ D2 图6-4 消除交越失真的电 路 让T1和T2在静态时就微导通。 为此在T1和T2的基极之间接入 一个直流电压。 无论信号为正或为负，都至少 有一个管子导通，交越失真也就 不存在了。 第10页/共40页 L 1 R l负载线通过Q点(UCE =VCC，iC=0)，且

3、斜率为 的直线。 第11页/共40页 t iC1 Q 00 iC 1 uCE1 0 iC 2 uCE2 uCES 2VCC 2VCC iC2 Q uce1 uce2 VCC VCC Ucem T2导通 T1导通T1截止 T2截止 2 2 0 -1/RL -1/RL P T1 T2 N +VCC -VCC ui u o T1 io T2RL + + _ _ 第12页/共40页 L 2 cem L 2 cem o 2 )2( R U R U P cemcmcem L cem o 2 1 2 1 UIU R U P 输出功率 第13页/共40页 L 2 CC OM 2R V P 输出功率 第14页/

4、共40页 L cemCCcmCC 0 V 22 dsin 2 1 2 R UVIV ttIVP cmCC CC cem L cemCC L 2 cem V O 4 ) 2 /() 2 ( V U R UV R U P P 2) 11(|cosdsin 0 0 ttt 第15页/共40页 %5 .78 4 max 第16页/共40页 CC cem V U K 2 L 2 CC L 2 CC L 2 cem L cemCC T 2 2 2 2 K R V K R V R U R UV P l 上式对K的导数为0时，PT将为最大值 0 2 22 d d L 2 CC L 2 CCT K R V R

5、V K P 第17页/共40页 将其代入PT式中得 OMOM 2 L 2 2 CC 2 L 2 CC L 2 CC Tmax 4 . 0 424 2 22 PP R V R V R V P 每个管子的管耗约为0.2POmax，当输出功 率最大(K=1)时，总管耗约为0.27POmax。 OMOM L 2 CC L 2 CC L 2 CC T P27. 0P 4 R2 V)4( K R2 V K R V2 P 2 636. 0 2 K 第18页/共40页 +VCC -VCC ui uo T1 io T2 RL + + _ _ 第19页/共40页 第20页/共40页 c e b T1 T2 iB

6、iC12iB iE iB iE b iC c e (a) NPN型 2.复合互补对称电路 第21页/共40页 e c b T1 T2 iB iE12iB iC iB iC b iE e c (b) PNP型 2.复合互补对称电路 第22页/共40页 c e b T1 T2 iB iC12iB iE iB iE b iC c e (c) PNP型 2.复合互补对称电路 第23页/共40页 c e b T1 T2 iB iC12iB iE iB iE b iC c e (d) NPN型 2.复合互补对称电路 第24页/共40页 2.复合互补对称电路 第25页/共40页 2.复合互补对称电路 解：(

7、a)错。(b)错。(c)对，PNP型。(d)对，NPN。 第26页/共40页 第27页/共40页 +VCC -VCC R b 1 R D1 T1 T2 Rb2 D2 Re1 Rc2 RL T3 T4 Re4 Re3 NPN PNP uo ui + + - - 图6-8 准互补对称电路 第28页/共40页 第29页/共40页 V C C 1 2 + t ui +VCC V1 V2 T1 NPN PNP iC1 iC2 io uo + - T2 EI C RL + - iC1 t0 - iC2 t0 uI 0 uo t 0 图6-9 单电源互补对称原理电路 l 静态时使UE =VCC/2，I 点电

8、位UI以VCC/2为基准 上下变化，T1、T2轮流 导通，实现双向跟随。 l 电容上具有的恒定电压 VCC/2，则可看作信号负 半周时T2管的直流电源 。 l 电容充放电回路时间常 数远大于信号周期，电 容两端电压基本不变。 l动态 时 第30页/共40页 第31页/共40页 L 2 cem L cem O R2 U R 2 U P 2 L 2 CC L CC OM R8 V R2 2 V P 2 第32页/共40页 V O P P L CCcem V R VU P CC cem L CCcem L 2 cem V O 22V U R VU R U P P 理想条件下，最大效率为 %5 .78

9、 4 2/ 2 CC CC max V V 可见在理想条件下，OCL和OTL电路的最大 效率相同。 第33页/共40页 u o +VC C T 1 R3 D 1 R 1 T2 RL + ui+ _ _ D2 解：因为 L 2 cem L 2 cem o 2 2 R U R U P L cemCC V R UV P CC cem V O 2V U P P 理想情况下有 2 CC cem V U 所以 )W(29. 1 5 . 38 6 8 2 L 2 CC OM R V P %5 .78 42 CC cem V U PT=0.4POM=0.41.29=0.516(W) 第34页/共40页 第35

10、页/共40页 解：图为单电源互补对称OTL电路， 若实现输出最大，幅值正负对称， 因此静态时A点电位为： )V(10 2 20 2 1 CC V )V(7310 cem U )W(06. 3 82 7 2 OM P %55 202 714. 3 2 CC cem V U OMOM 2 Tmax 4 . 0 4 PPP )W(25. 1 88 20 2 . 02 . 0 2 2 OM max CM P P P T 忽略UCES，则 )A(25. 1 82 20 2 L CC CM R V I |U(BR)CEO|VCC=20(V) 第36页/共40页 6.3 集成功率放大器简介 l以LM384为例 VC C T1 T2 T3 T4 T5T6 T7 T8 T9 T1 0 T11 T1 2 R1 R3 R4 R5 R2 R6 R7 D1 D2 Co ui uo ui 25K 25K 1K 150 K 150 K 25K 0.5 0.5 lT1T4复合差动输入 lT5、T6有源负载 lT7、T8、 T9、和D1 、D2互补对称输出 lT10、T11有源负载 lT12共射放大 第37页/共