模电第09、10章低频功率放大电路与直流稳压电源

1、19.1 概述9.2 互补对称功率放大电路低频功率放大电路第 九章29.1 概述 一个实用的放大器一般通常包括三个部分：输入级：与信号源相连，要求输入电阻大，噪声低，共摸抑制能力强，阻抗匹配等。中间级：主要完成电压放大任务，以输出足够大的电压。输出级：主要要求向负载提供足够大的功率，以便推动负载。输出级一般为功率放大电路 主要任务是放大信号的功率 一、常用放大器的组成3 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路，用作放大电路的输出级，以驱动负载工作。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。二、功率放大器的特点例： 扩音系统执行机构功率放大电压放大信号提取 功率放大电路是一种以输出

2、较大功率为目的的放大电路，用作放大电路的输出级，以驱动负载工作。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。4二、功率放大器的特点例： 扩音系统执行机构功率放大电压放大信号提取1、三极管工作在大信号状态，即电流、电压的幅值都比较大。2、追求大功率、高效率、小失真。功率放大器的特点主要是：5例：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RtTUOT 温度调节过程UbUO1R1aR2uoUsc+R3Rt 功 放b温控室A+-uo1加热元件6三、功率放大器的分类QQtiCootiCotiCQiCvCEo按功率放大电路中晶体管在一个信号周期内导通时间的不同，分为：甲

3、类、乙类和甲乙类。 甲类( = 2 )tiCO Icm2ICQtiCO Icm2ICQ乙类( = )tiCO IcmICQ2甲乙类( 2 )甲类乙类甲乙类7三、功率放大器的分类按功率放大电路中晶体管在一个信号周期内导通时间的不同，分为：甲类、乙类和甲乙类。 uBE/ViB/A0.7 V30QuituBE/VtiBIBQ(交流负载线)uCE/ViC/mA4123iB=10 A20304050605Q6QQ6tiCICQUCEQtuCE/VUcemibicuceOOOOOO8四. 甲、乙、甲乙类功放的特点甲类( = 2 )tiCO Icm2ICQtiCO Icm2ICQ乙类( = )tiCO Ic

4、mICQ2甲乙类( 0VT1导通，T2截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、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。因此，不需要隔直电容。静态分析：ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0V(动画：图解分析基本互补对称电路)13二、乙类放大的输入输出波形关系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL交越失真死区电压uiuououo tttt严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在输入信号正、负半周交替过零处，没有输出信号，使输出信号产生非线性失真，这个失真称为交越失真。如图所示。14ui-USCT1T

5、2uo+USCRLiL(1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零；(2) 每管导通时间等于半个周期 ； (3) 存在交越失真。 乙类放大器的特点： 在于晶体管特性存在非线性，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。即：ui 0 时：V2 导通，C 放电，V2 的等效电源电压 0.5VCC。当 ui 0 时，二极管导通。iLu1u2aTbDRLuo忽略二极管正向压降： uo=u2u1u2aTbDRLuoiL=0u20 时D1,D4导通D2,D3截止电流通路:a D1RLD4bu2 U （3）. 提高输出电压的电路75（4）. 输出电压可调式电路用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是

6、用W7805组成的730V可调式稳压电源。W7805132R1CICoUI76234UoR2F0070.3333V10k0.176(UXX=5V)运算放大器作为电压跟随器使用。W7805132R1CICoUI76234UoR20.3333V10k0.1Uo1 +U 7713+UI = 10VW78052+UORRLIQIO0.1 F0.33 F10 （5）作恒流源使用78例：选用下列元器件设计一个合理的输出电压为+6V的直流稳压电源。220V12V9V6V电 源变压器整流二极管若干3 7800 系列12三端式稳压器+1000F/14V+1000F/24V0.1F电容器若干220V12V9V6V

7、+1000F/14V7806132+_0.1F0.1FVO79例：设计一个桥式整流，电容滤波，集成稳压器7820稳压的直流稳压电源。 要求：（1）画出完整的稳压电源电路图；（2）确定滤波电容器的耐压值和电源变压器次级电压的有效值(设7820的最小压差为4V)。 解：（1）220VV2+7820+_0.1F0.1FVO+-D1D2D3D4C+_VI（2）由题意知VI=20+4=24V； V2=VI/1.2=20V；滤波电容器C的耐压应大于1.4V2=28V。80小 结81一、整流滤波电路的参数关系输出电压均值UO流过二极管电流均值 ID二极管最高反压 URM半波整流0.45U2IO桥式整流0.9

8、U20.5IO1. 整流2. 电容滤波当:UO 1.2U282二、分立元件稳压电路1. 稳压管稳压适合于负载电流小，输出电压固定的场合UIUORRLILIRIZ832. 三极管作调整管的稳压电路8+Uo+UIRLR1UFUZR284三、三端集成稳压电路 Uo = VW78132C2+UiC1C30.33 F0.1 FRL+85本章小结 1在电子系统中，一般都要有直流电源供电。获得直流电源的最常用的方法是由交流电网转换为直流电压。这要通过整流、滤波和稳压等环节来实现。对直流电源的要求是：输出电压尽量不受电网电压波动、输出负载变化和温度变化的影响。2利用二极管的单向导电性可以构成整流电路，将交流电

9、变为脉动直流电。在整流电路的输出端接上各种滤波电路，可以大大减小输出电压中的脉动成分。滤波电路有电容滤波和电感滤波两大类。使用较多的是电容滤波电路。3为了保证直流电源的输出电压不发生波动，需要在整流滤波电路的后面再接上稳压电路。最常用的稳压电路是串联式稳压电路。串联式稳压电路是一种带有负反馈的闭环调节系统。它的调整管工作在线性放大状态，通过控制调整管的压降来调整输出电压的大小。串联式稳压电路早已实现了集成化并已经大量使用。1.滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。 8687在交流电刚接上时，电容中没有电荷，uC0，整流二极管正偏，整流脉动电流对电容充电，并对负载供电；电容上电压从零开始上升，充电速度取决于充电电路的时间常数(rdRL)C。由于rdRL，所以