第六章功率放大电路

第六章功率放大电路重点知识三、乙类双电源互补对称功放电路四、甲乙类互补对称功放电路五、OCL功放电路的分析计算二、功率放大电路的一般问题六、OTL功放电路一、对输出级的要求七、功放晶体管的极限参数八、功放电路应用举例

对输出级的要求：带负载能力强；直流功耗小；负载电阻上无直流功耗；最大不失真输出电压最大。射极输出形式静态工作电流小输入为零时输出为零

双电源供电时Uom的峰值接近电源电压。单电源供电Uom的峰值接近二分之一电源电压。一、对输出级的要求二、功率放大电路的一般问题1.功率放大电路的主要特点

功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。

2.要解决的问题

提高效率

减小失真

管子的保护

一般直接驱动负载，带载能力要强。3.提高效率的途径

降低静态功耗，即减小静态电流。#功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗？二、功率放大电路的一般问题4.放大管的三种工作状态根据三极管正弦信号整个周期内的导通情况，有：乙类：导通角等于180°甲类：一个周期内均导通甲乙类：导通角大于180°#用哪种工作状态的电路作功率放大电路最合适？二、功率放大电路的一般问题5.功率放大电路主要技术指标最大输出功率Pom、转换效率η、三极管的耗散功率PT和电源提供的功率PE6.功率放大电路的晶体管选择极限参数PCM、

ICM和U(BR)CEO的计算7.功率放大电路的分析方法采用大信号图解法分析三、乙类双电源互补对称功率放大电路1.电路组成

由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。2.工作原理

两个三极管在信号正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。三、乙类双电源互补对称功率放大电路3.交越失真消除失真的方法：设置合适的静态工作点。信号在零附近两只管子均截止开启电压三、乙类双电源互补对称功率放大电路4、消除交越失真的功率放大电路方案对偏置电路的要求：有合适的Q点，且动态电阻尽可能小，即动态信号的损失尽可能小。如果信号为零时两只管子处于临界导通或微导通状态，那么当有信号输入时两只管子中至少有一只导通，因而消除了交越失真。二极管导通时，对直流电源的作用可近似等效为一个0.6～0.8V的直流电源，对交流信号的作用可等效为一个数值很小的动态电阻。四、甲乙类互补对称功率放大电路电路组成和工作原理T1、T2管，D1、D2管的参数相同，静态时T1、T2两管电流相同，流经负载的电流为零。有输入信号时，一管电流增加，另一管电流减小，在负载上产生输出电流，消除了交越失真。D1、D2消除交越失真四、甲乙类互补对称功率放大电路准互补输出电路组成和UBE倍增电路UBE倍增电路采用T3、T4复合管组成的准互补输出电路实际输出功率Po1、最大不失真输出功率Pomax五、OCL功放电路的分析计算五、OCL功放电路的分析计算单个管子在半个周期内的管耗2、管耗PT两管管耗最大管耗与最大输出功率的关系:选管依据之一五、OCL功放电路的分析计算3、电源供给的功率PV当4、效率当甲乙类互补对称功放电路所有参数计算方法与此相同。六、OTL功放电路甲乙类单电源互补对称电路（OTL）基本电路工作原理：T3管组成前置放大级，T1、T2组成互补对称电路输出级，K点静态点位VK=VCC/2信号负半周T1导通，电流流过负载RL并向C充电；信号正半周T2导通C充当-VCC通过负载放电。若时间常数RLC足够大，C代替原来的负电源。六、OTL功放电路甲乙类单电源互补对称电路（OTL）自举电路R3C3组成自举电路自举作用：静态时，VK=VCC/2，VD=VCC-IC3R3，电容C3被充电到VC3=VCC/2-IC3R3。R3C3足够大时VC3为常数，在信号的负半周T1导通，K点电位上升，D点电位自动跟着上升，有足够的基极电流使T1导电。六、OTL功放电路甲乙类单电源互补对称电路（OTL）电路特点单电源供电，最大不失真输出电压幅度近似等于VCC/2，输出端必须要有足够大容量的电容器。参数计算方法乙类双电源互补对称功放导出的计算公式只要稍加修正即可使用。修正方法：将原来所有公式中的VCC用VCC/2替代。七、功放晶体管的极限参数

在输出功率最大时，因管压降最小，故管子损耗不大；输出功率最小时，因集电极电流最小，故管子损耗也不大。选择晶体三极管的三个极限参数：

什么时候输出功率最大？七、功放晶体管的极限参数将UOM代入PT的表达式，可得PT对UOM求导，并令其为0，可得管子功耗与输出电压峰值的关系为七、功放晶体管的极限参数因此，设计功放电路选择晶体管时，其极限参数应满足管子的最大管耗与输出最大功率之间的关系为：八、功放电路应用举例功放电路通常作为多级放大的输出级第一级：双端输入单端输出的差放第二级：以复合管为放大管的共射放大电路第三级：准互补输出级动态电阻无穷大（1）电路组成（2）电路基本性能

输入电阻为2rbe、电压放