第九章 功率放大电路.ppt

1、第九章功率放大电路、9.1功率放大电路概述、9.2互补功率放大电路、9.3功率放大电路的安全操作、9.4集成功率放大电路、9.1概述、9.1.1、功率放大电路的特性、9.1.2、功率放大电路的配置、能够为负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路。与小信号放大电路的区别：功率放大器不只是追求输出高压或单纯输出高电流，而是在确定电源电压的情况下输出尽可能多的功率。功率放大器电路要求：9.1.1功率放大器电路的特征，第一，主要技术指标，1。最大输出功率Pom、功率放大器电路提供给负载的信号功率称为输出功率。是交流电源，表达式是PoIoUo。最大输出功率是确定回路参数时从负荷中获得的最大交流功率

2、，2。转换效率，电源放大电路的最大输出与电源提供的直流电源之比。直流电源等于电源输出电流平均值和电压乘积。第二，在功率放大器电路的晶体管、功率放大器电路中，为了尽可能多的输出，晶体管必须在极限应用状态下工作。选择放大器管时，应注意限制参数选择和热条件，并安装合适的散热器和各种保护装置。第三，功率放大器电路分析方法由于信号作用大，必须采用图形方法。C-E反向击穿电压，4，放大电路常用的三种操作状态，3)b类操作状态，2)b类操作状态，1)b类操作状态，b类操作状态(=)扭曲，静态电流0，降低管消耗，高效。b类工作状态(2)大畸变，小静态电流，小管消耗，高效率。a类运行状态(=2)失真小，静态电流

3、大，管消耗大，效率低。b类工作状态失真，静态电流0，管消耗少，高效。Q，Q，Q，Q，a类工作状态扭曲大，小静态电流，小管消耗，高效率。a类工作状态失真小，静态电流大，管消耗量大，效率低。配置9.1.2功率放大器电路，第一，工程放大器电路不适合用作功率放大器电路的原因，图9.1.1 (a)工程放大器，图9.1.1输出功率和效率的图形分析，直流电源提供的直流电源是ICQ VCC，即图中矩形ABCO的面积。收集器电阻RC表示图中矩形QBCD的区域ICQURC的功率损耗。晶体管收集器耗散功率是图中矩形AQDO的面积ICQ UCEQ。1 .没有输入信号时的图9.1.1输出功率和效率的图形分析，2 .如果

4、输入信号是正弦文件时收集器电流也是正弦文件，那么直流电源提供一定的直流电源，从负载电阻RL中获得的电源PO只是P/Om的一部分。从R/L(=RC/RL)获得的最大交流功率P/Om是图中三角形QDE的面积，总辐射放大器输出较小，效率(25)不是放大器。第二，变压器耦合功率放大器、变压器耦合电路的现有功率放大器、PVICQ VCC的电源都消耗在管内。可以创建交流负荷线，RL是与原始变压器相对应的电阻。对于理想变压器，最大输出功率是三角形QAB的面积。如果输入信号是正弦文件时收集器电流也是正弦文件，则直流电源提供的功率不变，电路的最大效率为： Pom/PV=50。实际变压器功率放大电路，如果希望输入

5、信号为零，则电源没有供电，输入信号越大，从负载中获取的功率就越大，从而提高效率。变压器耦合b类比拉功率放大器电路、图9.13(a)变压器耦合b类比拉功率放大器电路、相同类型的管在电路中交替传导的方式称为“推拉”工作方式。没有输入信号，2管阻塞，输入信号，2管替代传导，b等全电路，信号正反T1传导，T2阻塞；负半周T2传导，T1截止。两根管子交替工作，称为“推”。如果设置为常数，则可以从负荷中获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率就越多。，3，不带输出变压器的电源电路输出转换器无电流(otl)电路，变压器(电容：数百微法的电解电容器)，图9.1.4OTL电路，静态时：前电路将基本电位设定为VC

6、C，单个电源。T1和T2特性是对称的，在工作时：T1和T2交替传导，回路遵循酋长。OTL在b类工作状态下工作，产生交叉扭曲。如何移除？动画avi17-4.avi，2。OTL电路，输入电压额定值：VCCT1CRL dest c充电。输入电压的负伴奏：c的 T2 dirl c c放电。c足够大，可以认为交流信号短路了。OTL电路低频特性不良。变压器耦合放大器体积大，自损耗大，所以选择OTL电路。4、电源放大电路无输出电容(OCL电路)、双电源、T1和T2特性对称、图9.1.5OCL电路、静态时： T1和T2均切断，输出电压为零。操作时： T1和T2交替工作，正负电源交替工作，输出和输入之间双向工作

7、。徐璐两种不同类型的晶体管交替工作，全部构成四极输出的电路称为“互补”电路；两个管子这样交替工作的方式称为“互补”工作方式。3 .OCL电路，输入电压的正半周：VCCT1RL地面，输入电压的负半周：接地RL T2 VCC，两个管替代指南，两个电源交替供电，双向跟随。静态，UEQ UBQ0。5，桥接推拉功率放大电路平衡传输(BTL电路)，图9.1.6BTL电路，单个电源，4个管特性对称且静态的情况下，所有4个晶体管都被切断，输出电压为零。ui0、T1和T4传导、T2和T3结束时，在负载下获得正反周期电压。在ui0上，当T2和T3传导、T1和T4结束时，在负载下获得负反周期电压。4 .BTL电路、

8、输入电压的0.2周(VCC T1 RL T4)、输入电压的1/2周(VCC T2 RL T3)、双端子输入、双端子输出、输入信号、无负载电阻。管道多，损失大，效率低。比较多个电路，变压器耦合b类比池：单电源，体积大，效率低，低频特性差。OTL电路：单电源，低频特性不良。OCL电路：冗馀电源、高效、低频特性。BTL电路：单电源，低频特性；双端输入双端输出。9.2.1OCL电路配置和工作原理，1，电路配置，ui 0 T1传导T2切断，ic1，io=ie1=ic1，uo=ic1rl，ui0T2传导T1切断，动画avi17-3.avi，2，交叉失真消除OCL电路工作原理，交叉失真消除(ui=0，T1，

9、T2提供静态电压，UB1，B2UD1UD2UR2，UB1，B2 T1管发射和T2管发射)如果是静态的，则必须调整R1，以便UE等于0，即u0。动画avi17-2.avi，T1，T2微指南(当ui=0时)。ui 0(中)，T1微导完全传导微导；T2微型指南阻挡微型指南。ui 0(结束)，T2微导完全传导微导；T1微型指南阻挡微型指南。在输入信号为正弦AC的情况下，图9.2.3 T1和T2管在ui的操作输入特性中通过图分析，2管引线比输入信号的一半周期长，放大器电路在a类中工作。9.2.2OCL电路的输出功率和效率，输入电压足够大，不产生饱和失真的图形分析，图9.2.4OCL电路的图形分析，图I区

10、域是T1管的输出特性，II区域是T2管的输出特性；两个管的静态电流很小，可以认为QS在水平轴上。，Uop=VCC UCES，最大输出电压幅度，最大未失真输出电压的有效值，动画avi17-1.avi，最大输出，电源VCC提供的电流，负载接收最大交流电源时电源消耗的平均功率等于平均电流与电源电压的乘积。转换效率，理想情况下可以忽略UCES但是，大功率管UCES不能忽略。审阅：1 .功率放大器电路的性能指标：最大输出电压、最大输出功率和效率、2。功率放大器回路的分类：a类、b类、a类、b类、c类和b类变压器组合、OTL、OCL和BTL、3。OCL功率放大器的性能指标：Uop=VCC UCES，选择9

11、.2.3OCL电路的晶体管，1，最大管压降，UCEmax=2VCC，2，集电极最大电流，3，集电极最大功率负载晶体管集电极最大功耗为最大输出功率的1，参考手册选择晶体管时的极限参数，buceo 2 VCC mvcc/rlpcm 0.2pom，示例9.2.1在图9.2.2所示的电路中显示VCC 15V，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降UCES 3V，电压比例约为1，负载电阻RL 4欧洲具有最大输出功率、OTL、OCL和BTL电路的9.4集成功率放大器，各种电压增益各种型号的集成电路。只需额外安装少量组件，即可成为实用电路。9.4.1集成功率放大器分析，LM386是音频集成功率放大器，具有低功

12、耗、电压增益可调、大功率电压范围、低外部组件和低总谐波失真等优点，广泛应用于记录器和收音机。掌握工作原理、主要性能指标和一般用途集成放大器的电路配置。1，LM386内部电路，图9.4.1LM386内部电路图，第一差分放大器(双输入)，第二工程放大器(恒流源为主动负载时)，第三OTL放大器电路，输出端子接收外部输出电容后应负载。电阻R7在输出点T2连接的发射区形成反馈信道，与R5和R6一起引入深度电压串行负反馈的反馈网络。2，LM386的电压放大倍数，1。接脚1和接脚8开启时为2。端号1和8之间存在外部电阻r时为3。针脚1和8之间的交流信号短路时为4。接脚1和5之间的外部电阻也可以变更电路的电压

13、放大倍数，电压放大可以调整为20200的曹征范围。3，LM386针图，图9.4.2LM386的外观和针，9.4.2集成功率放大器电路的主要性能指标(略)，9.4.3集成功率放大器，1，集成OTL电路的应用，1。LM386外部组件的最小使用、静态时间输出电容器的电压、VCC /2、最大无失真输出电压的峰值为电源电压VCC、最大输出功率为输入电压rms、2。LM386电压增益的最大使用，3 .LM386的一般使用，图9.4.4 LM386电压增益的最大使用，图9.4.5 LM386的一般使用，针脚1和针脚8上的10uF电解电容器，1和8之间的交流短路。您可以使用针脚1和针脚5的电阻来变更电压比例。

14、第二，集成OCL电路应用程序、TDA1521的基本连接方式、TDA1521是双通道OCL电路，可用作立体声扩展器的左右双通道功率放大器。最大输出功率Pom12W最大无损输出电压Uom 9.8V，第三，集成BTL电路应用程序，TDA1556是双通道BTL电路。可以用作立体声扩张器左、右两通道功率放大器。TDA1556的基本连接方法，9.2补充输出级别的分析和计算，1，输出，2，效率，3，晶体管的极限参数，以及如何在电源的平均功率、效率、RL已知的情况下首先获得Uom，输出功率，高输出管的UCES经常为23V，第二，效率，3 .晶体管的极限参数、PT对UOM刘涛和0，可以实现，最大输出功率下最小管压降导致管损失很小；输出最高时集电极电流最小，因此管损失也不大。，由于电子管功耗与输出电压峰值之间的关系，选择晶体管时的极限参数，将单位替换为PT的表达式，一，3。最大输出功率和效率表达式；1 .图中表示放大电路部分。2 .介绍了电路是否引入了级间反馈，是直流反馈还是交流反馈，对于交流负反馈，介绍了相应的反馈配置。4 .说明在输出最大输出时如何估计输入电压的