模拟电子技术3.2 功率放大电路-1008

2024-03-08敬业创新勤奋求实模拟电子技术第3章多级放大电路3.1多级放大电路概述 3.2功率放大电路 3.3集成运算放大器简介

3.2.1功率放大电路的分类功率放大电路的主要目的是获得较大的不失真的输出功率，一般在大信号状态下工作，功率放大电路要求输出功率大、效率高、功放管散热好、信号非线性失真小。甲类功放乙类功放甲乙类功放分类：

3.2.1功率放大电路的分类甲类功放

工作在放大区，静态功耗大，失真小，效率低，用于小信号放大甲类(

=2

)

tiCO

Icm

2ICQ

乙类功放乙类(

=

)

tiCO

Icm

2ICQ

工作在截止区，半个周期导通，失真很大，推挽结构减小失真。甲乙类功放甲乙类(

<

<2

)

tiCO

Icm

ICQ2

工作点靠近截止区，大半个周期工作，效率高，消除了交越失真。3.4.2乙类双电源互补对称功率放大电路乙类功放推挽结构ui=0时，V1、V2截止,uO=0。假设晶体管死区电压为零，则iOui<0V2导通

V1截止iO=-iC2,uO

uiiO=iC1,uO

uiiOui>0V1导通

V2截止两管特性应一致理想工作波形uO

uiOtUomiC1OtIcmiC2OtIcmiOOtIom=Icmui=0时，V1、V2截止,uO=0。假设晶体管死区电压为零，则iOui<0V2导通

V1截止iO=-iC2,uO

uiiO=iC1,uO

uiiOui>0V1导通

V2截止3.4.2乙类双电源互补对称功率放大电路

3.2.1功率放大电路的分类

当输入信号小于死区电压（硅管约为0.5V，锗管约为0.1V）时，管子仍处于截止状态，所以输出信号在过零点附近区域会出现失真，这种失真称为“交越失真”。

3.2.1功率放大电路的分类常见的几种甲乙类功率放大电路，图中VT1管为推动极，驱使VT2管和VT3管组成的互补推挽甲乙类功率放大电路工作。UB2B3略大于2UBE，VT2和VT3微导通且交替工作，导通时间都略大于输入信号的半个周期，不会出现交越失真。

3.2.2功率放大电路输出极功放输出级采用电路OTL(OutputTransformerLess)OCL(OutputCapacitorLess)BTL(BalancedTransformerLess)

3.2.1功率放大电路的分类单电源供电，输出端接有一个大容量的电解电容1.OTL(OutputTransformerLess)

3.2.1功率放大电路的分类（1）

输出功率和最大不失真输出功率设输入电压u1=Uimsinωt

，则输出电压为输出功率最大不失真输出电压幅值最大输出功率

3.2.2功率放大电路输出极因为每个管子轮流工作半个周期，所以电源提供的平均功率为（2）

直流电源的供给功率当最大输出电压幅度时

3.2.2功率放大电路输出极效率指负载获得的功率与电源提供的功率之比，即（3）

效率当最大输出电压幅度时，可得乙类互补对称功放电路的最高效率等于

3.2.2功率放大电路输出极（4）

管耗每个晶体管的管耗为令，可得每个管子的最大功耗

3.2.1功率放大电路的分类OCL乙类功放电路，电压大小相等、极性相反的正负双电源供电，输出端没有电容。2.OCL(OutputCapacitorLess)

3.2.2功率放大电路输出极最大不失真输出电压幅值（1）

输出功率和最大不失真输出功率最大输出功率：

3.2.2功率放大电路输出极由于两个管子轮流工作半个周期，而每个电源只提供半个周期的电流，所以两个电源提供的总平均功率为：（2）

直流电源的供给功率当时：直流电源供给的最大功率：

3.2.2功率放大电路输出极效率指负载获得的功率与电源提供的功率之比，即（3）

效率乙类互补功放电路的最高效率：当时：

3.2.2功率放大电路输出极（4）

管耗每个晶体管的管耗为令，可得每个管子的最大功耗，当时，即，晶体管的功耗达到最大值，管耗最大时输入电压的振幅：为保证输出波形不失真，输入电压的最大幅度：

3.2.1功率放大电路的分类

为了在较低的电源电压作用下获得较大的输出功率，可采用BTL电路。3.BTL(BalancedTransformerLess)静态时，四只晶体管均截止，负载中无直流电流，输出电压等于零。

3.2.2功率放大电路输出极（1）输出功率和最大不失真输出功率最大输出功率：即在忽略饱和管压降的情况下，最大输出电压约等于电源电压。输出功率最大不失真输出电压幅值同OTL电路相比，同样是单电源供电，在VCC、RL相同条件下，BTL电路输出功率为OTL电路输出功率的4倍，即BTL电路电源利用率高。

3.2.2功率放大电路输出极因为每两个管子轮流工作半个周期，所以电源提供的平均功率为:（2）

直流电源的供给功率直流电源供给的最大功率：当时：

3.2.2功率放大电路输出极效率指负载获得的功率与电源提供的功率之比，即（3）

效率乙类互补功放电路的最高效率：当时：

3.2.2功率放大电路输出极（4）

管耗每个晶体管的管耗为令，可得每个管子的最大功耗，当时，即，晶体管的功耗达到最大值，管耗最大时输入电压的振幅：为保证输出波形不失真，输入电压的最大幅度：

3.2.2功率放大电路输出极表3.2.1三种功放电路的性能比较比较OTLOCLBTL电路结构放大信号交流交、直流交、直流最大不失真输出电压UOm

3.2.2功率放大电路输出极OTLOCLBTL输出功率PO最大不失真输出功率POm效率η最大效率ηm直流电源的供给功率P

E每个晶体管的功耗PCi每个晶体管的最大功耗PCim1.LM386及其应用3.2.3集成功率放大电路简介应用于录音机、收音机等需电池供电的小功率音频设备。

3.2.3集