1、2018/10/18,1,电子电路基础,第十一讲 功率放大电路,2,主要内容,6.1 功率放大电路的特点与要求 6.2 甲类功率放大电路 6.3 互补推挽功率放大电路 6.4 乙类功率放大电路 6.5 甲乙类功率放大电路（ OCL ）,3,（1）功率放大电路的特点与要求,功能：向负载提供足够大的输出功率,与一般放大电路的区别：,功率放大电路要求很高输出功率,一般放大电路主要是输出高电压或大电流,功放的主要特点：,（1）输出功率大,（2）大信号状态,（3）效率高,（4）散热多,（5）负载能力强,4,功率放大电路的设计要求,1. 输出功率大 2. 效率高 3. 失真小 4. 器件安全 5. 电路保
2、护措施 （过压、过流等意外） 功放电路的主要技术指标 1. 最大输出功率POM 2. 转换效率,5,分 类,根据晶体管导通时间可分为如下四类,甲类-三极管360导电；,甲乙类-三极管180360导电,乙类-三极管180导电,丙类-三极管180导电,6,甲乙类180360导电,乙类180导电,丙类180导电,甲类360导电,7,为什么共射电路不宜用作功放电路？,VCC,电源功耗,RC功耗,T功耗,最大交流功率,8,实用的甲类功率放大电路,基本电路及静态特性,全部电源功率都消耗在三极管上,直流负载线为UCEQVCC ，说明：静态时,9,甲类功率放大电路（静态分析）,电源功耗：,忽略基极电流，则电源
3、提供的直流功率为,集电极等效交流电阻为,为2VCC，可获得最大输出功率,调整匝数比，使交流负载线在横轴上的截距,10,甲类功放动态图解分析,ICQ,UCE,IBQ,VCC,uO,iB(iC),uOm,icm,2VCC,最大输出功率,电源功耗,最高效率,11,（3）互补推挽功率放大电路,要求：互补三极管对T1,和T2特性对称,对称性使负载电阻RL上,D1、D2和R2为T1、T2,提供静态工作点,调整R1或R3使功放管的,发射极（B点）电压为0,|UCEQ|VCC -直流负载线,无直流电流通过,12,互补推挽电路动态特性分析,ic1 迅速增大， ic2减小,输出正向电流,ic1减小， ic2迅速增
4、大,输出反向电流,Tl、T2基极交流短路 ，Tl、T2,处于共集组态,正半周： ui0 ，,负半周： ui0,Tl、T2同时导通，输出电流是iE1和iE2矢量和 ，,导通角为360（甲类）,13,互补推挽电路波形图,14,互补推挽电路特点,Tl、T2同时导通，输出电流是iE1和iE2矢量和,导通角为360，因此是甲类功放,输入交流信号为零时，输出功率也为零，,甲类电路中，电源功耗不变,全部功耗转化为功放管散热（缺点）,ui愈大，ic(iE)愈大，负载获得的功率也愈大，,功放管的功耗愈小，转换效率愈高（50%）。,甲类功放工作在（近似）线性放大状态,15,（4）乙类功率放大电路,一、电路的结构特
5、点,1. 由NPN型、PNP型三极管,2. 双电源供电,3. 输入输出端不加隔直电容,构成两个对称的射极,输出器对接而成。,16,动态分析：,ui 0V,T1截止，T2导通,ui 0V,T1导通，T2截止,iL= ic1 ;,iL=ic2,T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式，称为乙类放大。,因此，不需要隔直电容。,静态分析：,ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0V,17,乙类功放动态特性分析（1）,输出电压峰值,输出峰值电流,最大输出功率,UCE1,IBQ,uO,iB(iC),VCC,-UCE2,IC,ui,18,乙类功放动态特性分析（2）,集电极平均电流为,功率管集电
6、极电流为,19,乙类功放动态特性分析（3）,直流功率：,乙类功放的效率为,忽略饱和压降，乙类功放的效率最大值为,20,4、乙类推挽功放电路的交越失真,死区电压,交越失真：输入信号 ui在过零,前后，输出信号出现的失真便,为交越失真。,21,改进措施：为功率管提供适当的偏置。,非线性，ui uT时晶体管截止。,交越失真产生的原因： 在于晶体管特性存在,功率管的导通角大于180，由乙类变为甲乙类,22,（5）甲乙类功率放大电路,与互补推挽功放的唯一区别：工作点降低，,功放管处于微导通状态,使功放管的导通角介于180和360之间,23,工作原理,ICQ,-ICQ,各点信号波形原理,正半轴：ui幅度较
7、小和较大时,负半轴： ui幅度较小和较大时,功放管在大半个周期内,导通， 180360,-甲乙类功放,效率：功放管有一定静态,电流，会消耗一定的功率，,甲乙类功放的效率在甲类和乙类之间,24,复合管,四种类型的复合管,25,方式一：,增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力。,复合管的构成方式：,26, 1 2,晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。,方式二：,不论哪种复合管构成方式，等效后晶体管的性能如下：,27,OCL电路主要特点：,（1）采用复合管,（2）T5与R2、R3组成,直流恒压源电路，给,T1T4的基极回路,提供直流电压,（3）T6在静态时等效为直流恒流源,28,恒压源电路分析,
8、恒压源电路的功能,(1) 提供偏压；,(2) 交流耦合,T5与R2、R3组成,电压并联负反馈电路,29,OCL电路特性分析,OCL电路的静态工作特性 ：,T6提供静态直流偏置；,R2和R3提供合适直流电压，使T1T4微导通；,R1使OCL静态输出为0,OCL电路的动态工作特性,OCL属于甲乙类功放电路，静态工作点很低，,效率接近乙类功放( ) ,且无交越失真,30,其它类型的功放,类型：甲类甲乙类 乙类 导通角：甲360甲乙乙180 效率：甲50甲乙乙78.5 结论：导通角越小效率越高 分析：导通角的减小，使截止时间增大，输出波形更接近矩形，效率提高；减小导通角是减少功放管的功耗、提高效率的有效方法 丙类功放 ：导通角0丙180 ，效率大于80 丁类功放：导通角丁0(矩形波)，工作在开关状态，效率可大于90 ，常用于开关电源中,31,作业,6.8，6.9,
