6-1功率放大概念6-2OTL电路组成特点及工作原理6-3集成功放器件及应用

1、讲1 16.1 功率放大概念6.2 OTL电路组成特点及工作原埋6.3集成功放器件及应用.课型新课授课班粲授课时数2*1学目标1 . 了解功率放大的一般知识和基本概念。2 .掌握基本功率放大电路的组成和原理。教学重点1 .功率放大器的一般知识简介。2 . OCL电路及OTL电路的电路组成和工作原理。学难点OCL电路及OTL电路的工作原理。学了，情分析夕1学效耳12电数后记-85 -A.引入输出级的任务是推动负载工作，因此要求有较大的输出功率，通常新课放大电路的最后一级是功率放大级，称功率放大器。B.新授课6.1 功率放大概念6.1.1 对功率放大器的要求1 .输出足够的功率(讲解)在保证功率管

2、安全工作的前提下，功率放大器的最大输出功率受到允许失真的限 制，允许失真越小，最大输出功率也越小。2 .放大器的效率要高功率放大器的效率 n：Po二:-100%PdPo -功率放大器的交流输出功率。Pd -功率放大器的直流电源提供的直流功率。效率与放大器的种类有关，种类不同，效率也不同。3 .失真要小由于功率放大器工作在大信号状态， 功放管的电压、电流变化幅度大，超出晶体管 特性曲线的线性范围，产生非线性失真，严重时还将产生幅度失真，如图(a)所示。(引导学 生阅读教 材)在常用的乙类推挽功率放大器中，还会产生交越失真。如图(b)所示。4 .功率管要安全工作(1)加散热措施以控制结温(2)加保

3、护电路以保护功率管6.1.2 功率放大器的种类和型式1 .功率放大器的种类(1)甲类：Q点在放大区的中间部位。当输入正弦信号时，功放管在一个信号周 期内均导通。(2)乙类：Q点在放大区与截止区的交界处。当输入正弦信号时，功放管在一个 信号周期内半周导通，半周截止。(3)甲乙类：Q点位置略高于乙类，但低于甲类。当输入正弦信号时，功放管导 通大于半周。2 .功率放大器的电路型式(1)单管功率放大器一一一个功放管，工作在甲类，功放管与输入信号源，功放 管与输出负载，都采用变压器耦合电路。(介绍电 路结构特 点)(2)推挽功率放大器一一两个配对功放管，工作在甲类或乙类，输入输出负载都 采用变压器耦合电

4、路。(3)互补对称式推挽功率放大器一一两个配对功放管，工作在甲类或乙类，无输 入输出变压器，故称为 OTL电路。6.2 OTL电路组成特点及工作原理6.2.1 双电源互补对称电路1 .电路基本结构OCL电路。图(a)是双电源互补对称电路的基本形式，简称 特点：(1) V1 : NPN。V2 : PNP, V1V2 互补对称。(2)两个晶体管特性对称，都工作在乙类状态。(引导学 生分析工 作原理)2 .工作原理(1) m =0时，V1V2截止，ia=ic2=0两管均无偏置，两管基极电流均为零而 截止。(2)输入信号到达电路输入端时Vi >0 ,必导通，V2截止。Rl上得到被放大的正半周电流

5、信号，如图( b)实 线所示。Vi <0, V1截止，V2导通。Rl上得到被放大的负半周电流信号，如图( c)虚 线所示。在一个周期内，两管轮流导通，负载Rl上得到一个完整的正弦波。(讲解)互补对称电路：若 V1、V2两管对称(P值和饱和压降等参数一致)且交替工作，互为补充，这种电路称为互补对称电路。单电源供电的 OCL电路又称OTL电路，但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。3 .实用OCL电路(1)上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真，称交越失真。如图 所示。产生原理：功率管存在导通电压。（2）实用电路_*cc（提问学 生回答）使两管处于甲乙类工作状

6、态，即微导通状态，由于 R、VD4的存在，只要偏置合 适，它即可相互补偿，消除交越失真，在负载上得到不失真的正弦波。思考题：用电阻取代 VD4如何？即VD 4的作用是什么？4 .2.2 单电源互补对称电路（介绍电 路结构特 点）（引导学 生分析工 作原理）1 .基本电路特点：与OCL电路相比，省去了负电源，输出端加接了一个大容量电容器。2 .工作原理Vi0, V1导通，、2截止。Rl上得到被放大的正半周电流信号，C充电。Vi<0, Vi截止，V2导通。Rl上得到被放大的负半周电流信号，C放电。（C +t V2 T Rl t C-。在一个周期内，两只管子轮流放大正负半周电流信号，实现完整周

7、期波形。 电容C不仅耦合输出信号，还起到负电源的作用。1V1 VCC ，23.实用电路1V2 - - VCC2（讲解）Vi：激励级，向V2、V3组成的互补对称电路提供激励信号R ：为Vi的偏置电阻，与输出端相连，起交、直流负反馈作用。Ci、R3：组成具有升压功能的自举电路。只要 Ci足够大，其上交流电压很小，因 而C点电位跟随输出 。点电位而变化，相当于丫1管的电流供电电压自动升高，确保V1管输出足够的激励电压。R3为隔离电阻，将电源与C1隔开，使C1上举的电压不被 Vcc吸4.采用复合管的 OTL电路（1）复合管：指用两只或多只三极管按一定规律的组合，等效成一只三极管。 如图所示。（讲解）复

8、合管组织的原则：保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘 复合管提高了电流放大倍数，增大了穿透电流，稳定性变差。改进电路如图所示。(观察电 路)3DAIA047郎28+30 V斑47 kQ0.1300 pF3DA1A(引导学(2)实用电路复合管的OTL实用电路如图所示。V2、V4 ：组成 NPN 管；V3、V5 :组成 PNP 管；R9、Rio ：负反馈电阻，用于稳定工作点和减小失真;C3、C6：消振电容，消除电路可能产生的自激；C2、R6：组成自举电路。6.3集成功放器件及应

9、用6.3.1 集成功放器件的性能及主要参数1 . 4100系列音频功放集成电路(1)外形图与引出脚4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。自奉+正目前堤空蚊披瑜空"学电源野抑制X物 ,nnnnnnn H ® © © ® ® ® ® oXX410&输入X X4I09 输出T /反 耨质 振它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。(2)典型工作电压引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中，测量引脚的直流电压，再与其典型值比较，是判断集成电路工作是否正常的有效方法。2. STK4101系列功放厚膜集成电路(

10、1) STK4101系列功放厚膜集成电路简介STK4101系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体声功率放大。具有输出 功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参 专衣。(2) STK4145 n音响厚膜集成电路6.3.2集成功放的典型应用电路1 .用DG4100集成电路组成的 OTL功率放大电路JZIDG4100-I 220 G二LilF 口05好II。330 pFG 330 pF50330 口该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路，其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。2 .用STK4145 n厚膜集成电路组成的立体声功放电路用STK4145 n厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。IC6S,k4l5lN练习i .什么是功率放大器？对功率放大器有哪些要求？2 .功率放大器有哪些种类和电路型式？3 .在实际使用中，OTL电路为什么常采用复合管作为功率管？复合管的组成 原则是什么？运用复合管有哪些利弊？小结1 .功率放大器的要求