5.1-5.4 概述 甲类 乙类 甲乙类功率放大电路.ppt

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1、第五章第五章 功率放大电路功率放大电路5.1 概述5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路5.3 乙类推挽功率放大电路5.4 甲乙类互补功率放大电路5.1 概述概述 在实用电路中，要求放大电路的输出级输出一定的功率，在实用电路中，要求放大电路的输出级输出一定的功率，以驱动负载。以驱动负载。能够向负载提供足够信号功率的放大电路称能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路，简称功放。为功率放大电路，简称功放。功放不是单纯要求输出高电压、输出大电流，而是要求功放不是单纯要求输出高电压、输出大电流，而是要求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。

2、一、功放的主要技术指标和分析方法一、功放的主要技术指标和分析方法1.主要技术指标主要技术指标(1)最大输出功率最大输出功率Pom:在输入信号为正弦波，且输出基在输入信号为正弦波，且输出基本不失真情况下，负载上能够获得的最大交流功率。本不失真情况下，负载上能够获得的最大交流功率。最大不失真输出电压有效值最大不失真输出电压有效值交流有效值交流有效值1.主要技术指标主要技术指标(2)转换效率：功放的最大输出功率转换效率：功放的最大输出功率Pom与直流电源所提与直流电源所提供的平均功率供的平均功率PV之比。之比。PV=ICC（AV）VCC2.功放的分析方法功放的分析方法 因为功放的输出电压和输出电流幅

3、值均很大，功放管的因为功放的输出电压和输出电流幅值均很大，功放管的非线性不可忽略，所以在非线性不可忽略，所以在分析功放电路分析功放电路时，不能采用仅适时，不能采用仅适用于小信号的交流等效电路法，而用于小信号的交流等效电路法，而应采用图解法应采用图解法。二、功放的主要类型二、功放的主要类型 在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若BJT在在信号的整个周期内均导通（信号的整个周期内均导通（导通角导通角=360o），），则称之工则称之工作在作在甲类状态甲类状态；若；若BJT仅在信号的半个周期内导通（仅在信号的半个周期内导通（导导通角通角=180o），），则称之工作

4、在则称之工作在乙类状态乙类状态；若；若BJT在信号在信号的多半个周期内导通（的多半个周期内导通（导通角导通角=180o 360o），），则称之则称之工作在工作在甲乙类状态甲乙类状态。如果电路中的如果电路中的BJT工作在甲类状态，则称该电路为甲工作在甲类状态，则称该电路为甲类功率放大电路，简称类功率放大电路，简称甲类功放甲类功放；如果电路中的；如果电路中的BJT工作工作在乙类状态，则称该电路为乙类功率放大电路，简称在乙类状态，则称该电路为乙类功率放大电路，简称乙乙类功放类功放；如果电路中的；如果电路中的BJT工作在甲乙类状态，则称该电工作在甲乙类状态，则称该电路为甲乙类功率放大电路，简称路为甲乙

5、类功率放大电路，简称甲乙类功放甲乙类功放。1.直流电源提供的功率直流电源提供的功率 PV=ICQVCC5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路单管甲类变压器耦合功率放大电路3.转换效率转换效率约为图中矩形面积约为图中矩形面积2.最大输出功率最大输出功率约为图中三角形面积约为图中三角形面积甲类功放最大效率为甲类功放最大效率为50%5.3 乙类推挽功率放大电路乙类推挽功率放大电路 信号的正半周信号的正半周T1导通、导通、T2截止；负半周截止；负半周T2导通、导通、T1截止。截止。两只管子交替工作，称为两只管子交替工作，称为“推挽推挽”。设。设 为常量，则负载为常量，则负载上可获得正弦波。上可获得正弦

6、波。1.变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路2.无输出变压器的功率放大电路无输出变压器的功率放大电路(OTL电路电路)输入电压的正半周：输入电压的正半周：VCCT1CRL地地,uo ui (C 充电充电)。输入电压的负半周：输入电压的负半周：C 的的“”T2地地RL C“”,uo ui (C 放电放电)。实现两只管子交替导通，输出与输入双向跟随。实现两只管子交替导通，输出与输入双向跟随。注：注：C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路；足够大，才能认为其对交流信号相当于短路；OTL电路低频特性差。电路低频特性差。因变压器耦合功放笨重因变压器耦合功放笨重,自身损耗大自身

7、损耗大,故用一个故用一个大电容取代变压器大电容取代变压器。3.无输出电容的功率放大电路无输出电容的功率放大电路(OCL电路电路)输入电压的正半周：输入电压的正半周：VCCT1RL地地，uo ui输入电压的负半周：输入电压的负半周：地地RL T2 VCC，uo ui 实现两只管子交替导通，两路电源交替供电，输出与实现两只管子交替导通，两路电源交替供电，输出与输入双向跟随。输入双向跟随。静态时，静态时，UEQ UBQ0。uo=0乙类双电源互补对称功率放大电路乙类双电源互补对称功率放大电路4.几种几种电路的比较电路的比较变压器耦合乙类推挽：变压器耦合乙类推挽：变压器耦合乙类推挽：变压器耦合乙类推挽：

8、单电源供电，单电源供电，笨重，效率笨重，效率低，低频特性差。低，低频特性差。OTLOTL电路：电路：电路：电路：单电源供电，单电源供电，低频特性差。低频特性差。OCLOCL电路：电路：电路：电路：双电源供电，双电源供电，效率高，低频特性好。效率高，低频特性好。5.4 甲乙类甲乙类互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路信号在零附近两信号在零附近两只管子均截止只管子均截止1.基本基本OCL电路存在交越失真电路存在交越失真2.消除交越失真的消除交越失真的OCL电路电路:工作原理工作原理 利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃失真。失真。工作

9、原理：工作原理：工作原理：工作原理：3.求解输出功率和效率的方法求解输出功率和效率的方法然后求出电源的平均功率，然后求出电源的平均功率，效率效率（1）输出功率输出功率在已知在已知RL的情况下，先求出的情况下，先求出Uom，则则（2）效率效率（3）功率功率BJTBJT的极限参数的极限参数PT对对UOM求导，并令其为求导，并令其为0，可得，可得 在输出功率最大时，因管压降最小，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。集电极电流最小，故管子损耗也不大。管子功耗与输出电压峰值的关系为管子功耗与输出电压峰值的关系为因此，选择功率因此，选择功率BJT时，其极限参数时，其极限参数:将将UOM代入代入PT的表达式，可得的表达式，可得功率功率BJT的极限参数的极限参数: