模拟电子技术课件.pptx

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1、9.1 功率放大电路概述功率放大电路概述 能够向负载提供足够信号功率的放大电路能够向负载提供足够信号功率的放大电路.功率放大电路的特点功率放大电路的特点一、主要技术指标一、主要技术指标1.最大输出功率最大输出功率Pom 输出功率输出功率 PO：输入为正弦波且不失真：输入为正弦波且不失真。注：注：交流功率交流功率，PO=UOIO POm=UOmIOm第1页/共40页2.转换效率转换效率 二、功率放大电路中的晶体管二、功率放大电路中的晶体管晶体管工作在晶体管工作在极限应用状态（极限应用状态（ICM ;U(BR)CEO ;PCM）。直流功率：直流电源电压和其输出电流平均值的乘积大功率管，散热，保护大

2、功率管，散热，保护第2页/共40页三、功率放大电路的分析方法三、功率放大电路的分析方法 不能采用小信号交流等效电路法，应采用不能采用小信号交流等效电路法，应采用图解法图解法。四、Power Amplifier Classifications Class A,Class B,Class AB,Class C =360,=180,180 360,180第3页/共40页第4页/共40页一、甲类放大器一、甲类放大器功率放大电路的几种电路形式功率放大电路的几种电路形式静态：直流电源提供的功率静态：直流电源提供的功率=RC功率损耗功率损耗+集电极功率损耗集电极功率损耗动态：动态：RL上获得的最大交流功率上

3、获得的最大交流功率第5页/共40页静态：直流电源提供的功率静态：直流电源提供的功率=集电极功率损耗集电极功率损耗动态：动态：RL上获得的最大交流功率上获得的最大交流功率甲类存在问题甲类存在问题:ui=0,PV不变不变,效率为效率为0期望期望:ui=0,PV 0,ui Po PV 第6页/共40页二、变压器耦合功率放大电路二、变压器耦合功率放大电路Transformer coupled power amplifiers静态：静态：截止截止 第7页/共40页乙类推挽式功率放大电路乙类推挽式功率放大电路 同种类型的管子交替导通同种类型的管子交替导通T1导通，提供正半波。导通，提供正半波。T2导通，提

4、供负半波。导通，提供负半波。第8页/共40页第9页/共40页三、无输出变压器的功率放大电路三、无输出变压器的功率放大电路（OTL电路电路）静态：静态：电容电压电容电压：动态：动态：T1导通，导通，T2截止截止T2导通，导通，T1截止截止第10页/共40页四、无输出电容的功率放大电路（四、无输出电容的功率放大电路（OCL电路电路）静态：静态：动态：动态：T1导通，导通，T2截止截止T2导通，导通，T1截止截止第11页/共40页 OTL与与OCL 比较比较OCL电路OTL电路互补互补式功率放大电路式功率放大电路 不同类型的管子交替导通第12页/共40页9.2 OCL互补功率放大电路互补功率放大电路

5、一、电路组成一、电路组成二、工作原理二、工作原理 三三、OCL电路的输出功率和效率电路的输出功率和效率四、四、OCL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择第13页/共40页9.2 OCL互补功率放大电路互补功率放大电路一、电路组成一、电路组成输出电压波形产生输出电压波形产生交越失真交越失真。T1和和T2均均截止截止第14页/共40页uot 为了消除交越失真，应当设置为了消除交越失真，应当设置合适的静态工作点，使两只晶体管合适的静态工作点，使两只晶体管工作在工作在临界导通或微导通状态临界导通或微导通状态。uit第15页/共40页静态：静态：通过调节通过调节R2使使UE为为0，即即输出电压输出电压u

6、O为为0。两只管子均处于微导两只管子均处于微导通状态通状态。消除交越失真第16页/共40页二、工作原理二、工作原理动态：动态：D1、D2的动态电阻很小的动态电阻很小，R2的阻值也较小的阻值也较小。甲甲乙乙类类工工作作状状态态第17页/共40页若静态若静态工作点工作点失调，失调，如虚焊如虚焊第18页/共40页 三三、OCL电路的输出功率和效率电路的输出功率和效率-Vcc第19页/共40页在忽略基极回路电流的情况下在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流电源提供的电流若忽略若忽略UCES：第20页/共40页电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率

7、：若忽略若忽略UCES：第21页/共40页四、四、OCL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择一、最大管压降一、最大管压降二、集电极最大电流二、集电极最大电流第22页/共40页三、集电极最大功耗三、集电极最大功耗四、参数选择：四、参数选择：第23页/共40页9.3 OTL互补功率放大电路互补功率放大电路一、电路组成一、电路组成二、工作原理二、工作原理 三三、OTL电路的输出功率和效率电路的输出功率和效率四、四、OTL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择第24页/共40页静态：静态：通过调节通过调节R2使使UE为为VCC/2，即电容电压为即电容电压为VCC/2。略大于略大于T1管和管和T2管开启电

8、管开启电压之和。两只管子均处于压之和。两只管子均处于微导通状态微导通状态。消除交越失真9.3 OTL互补功率放大电路互补功率放大电路一、电路组成一、电路组成第25页/共40页二、工作原理二、工作原理动态：动态：D1、D2的动态电阻很小的动态电阻很小，R2的阻值也较小的阻值也较小。ui处在正半波处在正半波:第26页/共40页二、工作原理二、工作原理动态：动态：D1、D2的动态电阻很小的动态电阻很小，R2的阻值也较小的阻值也较小。ui处在负半波处在负半波:甲甲乙乙类类工工作作状状态态第27页/共40页 三三、OTL电路的输出功率和效率电路的输出功率和效率输出电压最大幅值：输出电压最大幅值：有效值：

9、有效值：最大输出功率：最大输出功率：第28页/共40页在忽略基极回路电流的情况下在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流电源提供的电流若忽略若忽略UCES：第29页/共40页电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：若忽略若忽略UCES：第30页/共40页两种互补功率放大电路性能指标的比较：两种互补功率放大电路性能指标的比较：OCL电路电路OTL电路电路第31页/共40页四、四、OTL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择一、最大管压降一、最大管压降二、集电极最大电流二、集电极最大电流第32页/共40页三、集电极最大功耗三、集电极最大功耗四、参

10、数选择：四、参数选择：第33页/共40页9.4 功率放大电路的安全运行功率放大电路的安全运行功放管的二次击穿功放管的二次击穿功放管的散热问题功放管的散热问题第34页/共40页9.4 功率放大电路的安全运行功率放大电路的安全运行功放管的二次击穿功放管的二次击穿第35页/共40页功放管的散热问题功放管的散热问题 经验表明，当散热器垂直或水平放置时，有利于经验表明，当散热器垂直或水平放置时，有利于通风，散热效果较好。散热器表面钝化涂黑，有利于通风，散热效果较好。散热器表面钝化涂黑，有利于热辐射。热辐射。第36页/共40页例例1 在如图所示电路中，已知在如图所示电路中，已知VCC=15V，输入电压为正

11、弦波，晶体管的饱和，输入电压为正弦波，晶体管的饱和压降为压降为3V，电压放大倍数约为，电压放大倍数约为1，负载电阻为，负载电阻为4欧。（欧。（1）求解负载上可能获）求解负载上可能获得的最大功率和效率；得的最大功率和效率；（2）若输入电压最大有效值为）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大功率为多少？，则负载上能够获得的最大功率为多少？解：解：（1）（2）第37页/共40页例例2 在如图所示电路中，负载所需最大功率为在如图所示电路中，负载所需最大功率为16W，负载电阻为，负载电阻为8欧。设晶体管欧。设晶体管饱和压降为饱和压降为2V，试问：（，试问：（1）电源电压至少应取多少伏？（）电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压取）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？解：解：（1）（2）第38页/共40页第第9章小结章小结基本要求：基本要求：1.掌握互补式功率放大电路的工作掌握互补式功率放大电路的工作原理；原理；2.能计算互补功率放大电路的主要能计算互补功率放大电路的主要电路参数。电路参数。作业：作业：P506 习题习题 9.1 9.2 9.4 题题第39页/共40页感谢您的观看。第40页/共40页