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文档简介

项目九——双电源互补对称功率放大电路项目9

双电源互补对称功率放大电路

内容：双电源互补对称功率放大电路构成和特性分析。学习要求：

目的：了解双电源互补对称功率放大电路构成，掌握其特性分析。重点：双电源互补对称功率放大电路的特性分析。难点：双电源互补对称功率放大电路的特性分析。

功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使

输出信号电压大；

输出信号电流大；

放大电路的输出电阻与负载匹配。电压放大器一般工作在甲类，三极管360°导电，其输出功率由功率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过25%。乙类180°导电丙类<180°导电甲乙类180°～360°导电甲类360°导电三极管根据导通时间可分为如下四个状态：双电源互补功率放大电路（1）电路组成 双电源互补功率放大电路如图所示。它由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。（2）工作原理

当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。

当输入信号为负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。因此，在ui整个周期内，T1、T2两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，交替工作，互相补充，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。动画9-1

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。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。如图所示。交越失真动画9-2动画9-3

为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。此时的互补功率放大电路如图所示。

(a)利用二极管提供偏置电压(b)利用三极管恒压源提供偏置

（3）参数计算

1．最大不失真输出功率Pomax

设互补功率放大电路为乙类工作状态，输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降，负载上的最大不失真功率为

直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。直流电源功率PV的表达式推导如下2．电源功率PV

即PV∝Vom。当Vom趋近VCC时，显然PV

近似与电源电压的平方成比例。

3．三极管的管耗PT

电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然

将PT画成曲线，如图所示。乙类互补功放电路的管耗

显然，管耗与输出电压幅度有关，图中画阴影线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有一个最大值。用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTmax发生在处，将Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为：对一只三极管乙类互补功放电路的管耗4．效率η当Vom=VCC

时效率最大，η=π/4=78.5％。从以上分析可知，若想得到预期的最大输出功率，则功放管的选择需满足以下原则：（１）每个功放管的最大允许管耗PＴｍ≥0.2POｍ。

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