学习模电模拟电路第八章

武汉大学电气工程学院乐健2011.01电子技术基础－模拟部分第八章

功率放大电路第2页主要内容8.1功率放大电路的一般问题8.2射极输出器——甲类放大的实例8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路8.5重点与总结第3页1.功率放大电路的特点及主要研究对象(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。8.1功率放大电路的一般问题第4页2.功率放大电路提高效率的主要途径

降低静态功耗，即减小静态电流。四种工作状态

根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分乙类：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°丙类：导通角小于180°第5页主要内容8.1功率放大电路的一般问题8.2射极输出器——甲类放大的实例8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路8.5重点与总结第6页简化电路带电流源详图的电路图

特点：电压增益近似为1，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻小，带负载能力强。

8.2射极输出器——甲类放大的实例第7页电压与输入电压的关系

设T1的饱和压VCES≈0.2V

vO正向振幅最大值

vO负向振幅最大值

若T1首先截止

若T3首先出现饱和

第8页VBIAS=0.6V当

放大器的效率

效率低第9页主要内容8.1功率放大电路的一般问题8.2射极输出器——甲类放大的实例8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路8.5重点与总结第10页8.3.2分析计算8.3.1电路组成8.3.3功率BJT的选择8.3乙类双电源互补对称功率放大电路第11页

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。1.电路组成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。8.3.1电路组成第12页图解分析8.3.2分析计算第13页1.最大不失真输出功率Pomax实际输出功率忽略VCES时第14页单个管子在半个周期内的管耗2.管耗PT两管管耗第15页3.电源供给的功率PV当4.效率当第16页1.最大管耗和最大输出功率的关系因为当≈0.6VCC时具有最大管耗≈0.2Pom

选管依据之一8.3.3功率BJT的选择第17页功率与输出幅度的关系第18页主要内容8.1功率放大电路的一般问题8.2射极输出器——甲类放大的实例8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路8.5重点与总结第19页8.4.2甲乙类单电源互补对称电路8.4.1甲乙类双电源互补对称电路8.4甲乙类互补对称功率放大电路第20页8.4.1甲乙类双电源互补对称电路乙类互补对称电路存在的问题第21页第22页1.静态偏置可克服交越失真2.动态工作情况二极管等效为恒压模型设T3已有合适的静态工作点交流相当于短路第23页VBE4可认为是定值R1、R2不变时，VCE4也是定值，可看作是一个直流电源。第24页静态时，偏置电路使VK＝VC≈VCC/2（电容C充电达到稳态）。当有信号vi时负半周T1导通，有电流通过负载RL，同时向C充电正半周T2导通，则已充电的电容C通过负载RL放电。只要满足RLC>>T信，电容C就可充当原来的－VCC。计算Po、PT、PV和PTm的公式必须加以修正，以VCC/2代替原来公式中的VCC。

8.4.2甲乙类单电源互补对称电路第25页8.5重点与总结

乙类,甲乙类功放的电路结构及分析输出功率/管耗/电源功率/效率的计算第26页作业对本章讲课的意见。习题：8.3.28.4.18.4.58.4.6

谢谢！第27页例：电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降│UCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。

（1）R3、R4和T3的作用是什么？（2）负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率η各为多少？（3）设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？第28页R1＝1kΩ，故R5至少应取10.3kΩ。第29页例：电路如图所示。在出现下列故障时，分别产生什么现象。（1）R1开路；（2）R2开路；（3）R1短路；（4）D1短路。

解：（1）仅有负半周；（2）仅有正半周；（3）uO＝VCC－UBE1

（4）稍有交越失真。第30页例：OTL电路如图所示。

（2）若T2和T4管的饱和管压降│UCES│＝3V，输入电压足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？（3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM应如何选择？（1）