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电子线路 第七章.ppt

上传人:hskm5268 文档编号:6009636 上传时间:2019-03-24 格式:PPT 页数:34 大小:1.96MB
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1、第七章 功率放大电路,7.1.1 功率放大电路的特点和要求,1功率放大电路的定义,功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。它一般直接驱动负载,带负载能力要强。,2功率放大电路与电压放大电路的区别,(1).本质相同电压放大电路或电流放大电路:主要用于增强电压幅度或电流幅度。功率放大电路: 主要输出较大的功率。但无论哪种放大电路,在负载上都同时存在输出电压、电流和功率,从能量控制的观点来看,放大电路实质上都是能量转换电路。因此,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。,(2). 任务不同 电压放大电路:主要任务是使负载得到不失真的电压信号。输出

2、的功率并不一定大。在小信号状态下工作. 功率放大电路:主要任务是使负载得到不失真(或失真较小)的输出功率。在大信号状态下工作。,(3).指标不同 电压放大电路:主要指标是电压增益、输入和输出阻抗. 功率放大电路:主要指标是功率、效率、非线性失真。,(4).研究方法不同 电压放大电路:图解法、等效电路法功率放大电路:图解法,3.功率放大电路的特殊问题,(1)功率要大,(2)效率要高,(3)失真要小,(4)散热要好,7.1.1 功率放大电路的特点和要求,4放大电路的工作状态分类,(1)甲类放大 在输入正弦信号的一个周期内三极管都导通,都有电流流过三极管。这种工作方式称为甲类放大。或称A类放大。此时

3、整个周期都有电流,功率管的导电角= 2。,(2)乙类放大(B类放大)在输入正弦信号的一个周期内,只有半个周期三极管导通。称为乙类放大。如图2所示,此时功率管的导电角=。,7.1.1 功率放大电路的特点和要求,4放大电路的工作状态分类,(3)甲乙类放大(AB类放大) 在输入正弦信号的一个周期内,有半个周期以上三极管是导通的。称为甲乙类放大。如图所示,此时功率管的导电角满足: 2。,7.1.1 功率放大电路的特点和要求,7.1.2 互补对称功率放大电路,1乙类互补对称电路,(a)乙类放大电路:(b)互补电路:(c)对称电路:,该电路是由两个射极输出器组成的。图中,T1和T2分别为NPN型管和PNP

4、型管,两管的基极和发射极相互连接在一起,信号从基极输入,从射极输出,RL为负载,ui 0 T1 导通 T2 截止,iC1,io = iE1 = iC1, uO = iC1RL,ui 0 T2 导通 T1 截止,iC1,io = iE2 = iC2, uO = iC2RL,ui = 0 T1 、 T2 截止,若考虑三极管的开启电压,输出波形将产生交越失真。,动画avi17-3.avi,7.1.2 互补对称功率放大电路,工作原理:,1乙类互补对称电路,分析计算:,图7.1.3 OCL电路的图解分析,Uop = VCC UCES,最大输出电压幅值,最大不失真输出 电压的有效值,动画avi17-1.a

5、vi,7.1.2 互补对称功率放大电路,1乙类互补对称电路,1.最大输出功率,电源VCC提供的电流,电源在负载获得最大交流功率时所消耗的平均功率等于其平均电流与电源电压之积。,2.转换效率,理想情况下, UCES可忽略;但大功率管UCES较大,不能忽略,3.管耗PT,输出功率最大时两管总管耗,最大管耗与最大输出功率的关系,选管依据之一,2. 甲乙类互补对称功率放大电路,交跃失真的实际波形,消除交越失真的OCL电路的工作原理,消除交越失真思路:,ui = 0,给 T1、T2 提供静态电压,UB1、B2略大于T1管发射结和T2管发射结开启电压之和,两管均处于微导通状态,即都有一个微小的基极电流,分

6、别为IB1和IB2 。静态时应调节R1 ,使UE为0,即u0为0。,动画avi17-2.avi,当 ui = 0 时,T1、T2 微导通。,当 ui 0 ( 至 ),T1 微导通 充分导通 微导通;,T2 微导通 截止 微导通。,当 ui 0 ( 至 ),T2 微导通 充分导通 微导通;,T1 微导通 截止 微导通。,当输入信号为正弦交流电时,T1和T2 管在ui作用下输入特性中的图解分析,二管导通的时间都比输入信号的半个周期更长,功放电路工作在甲乙类状态。,例 在图所示电路中已知VCC 15V,输入电压为正弦波,晶体管的饱和管压降UCES 3V,电压放大倍数约为1,负载电阻RL 4欧,,(1

7、)求解负载上可能获得的最大功率和效率 (2)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。,解(1),(2)因为UOUi,所以UOm8V。最大输出功率,7.2 小功率整流滤波电路,7.2.1 单相桥式整流电路,7.2.2 滤波电路,一、直流电源的组成及各部分的作用,改变电压值通常为降压,交流变脉动的直流,减小脉动,1) 负载变化输出电压基本不变; 2) 电网电压变化输出电压基本不变。,直流电源是能量转换电路,将220V(或380V)50Hz的交流电转换为直流电。,半波整流,全波整流,在分析电源电路时要特别考虑的两个问题:允许电网电压波动10,且负载有一定的变化范围。,1. 单相

8、半波整流电路,(1)工作原理,u2的正半周,D导通, ADRLB,uO= u2 。,u2的负半周,D截止,承受反向电压,为u2; uO=0。,(2)UO(AV)和 IL(AV)的估算 已知变压器副边电压有效值为U2,考虑到电网电压波动范围为10,二极管的极限参数应满足:,(3)二极管的选择,2. 单相桥式整流电路,u2的正半周AD1RLD3B,uO= u2,u2的负半周B D2RLD4 A,uO= -u2,四只管子如何接?,集成的桥式整流电路称为整流堆。,(1)工作原理,(2)估算,(3)二极管的选择,考虑到电网电压波动范围为10,二极管的极限参数应满足:,三、滤波电路,(1)工作原理,1.

9、电容滤波电路,按指数规律下降,滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。,(1)工作原理:考虑变压器和整流电路的内阻,C 越大, RL越大, 放电将越大,曲线越平滑,脉动越小。,内阻使,简单易行,UO(AV)高,C 足够大时交流分量较小;不适于大电流负载。,(3)电容的选择及UO(AV)的估算,若负载开路 UO(AV)?,(4)优缺点,2. 电感滤波电路,电感对直流分量的电抗为线圈电阻,对交流分量的感抗为L。,适于大电流负载!,3. 复式滤波电路,为获得更好的滤波效果,可采用复式滤波电路。,电感应与负载串联,电容应与负载并联。,讨论,已知变压器副边电压有效值为10V,电容足够大,判断下列情况下输出

10、电压平均值UO(AV)?1. 正常工作;2. C开路;3. RL开路;4. D1和C同时开路。,1.电路组成,7.3 串联反馈式稳压电路的工作原理及参数,7.3 串联反馈式稳压电路的工作原理及参数,2. 工作原理,(+),(+),(+),(+),输入电压波动,负载电流变化,输出电压变化,电压串联负反馈,输出电压,(满足深度负反馈 ),7.3 串联反馈式稳压电路的工作原理及参数,3. 集成稳压电路的主要参数,特性参数(1)输出点流,(最大负载电流),(2)输出电压Vo,质量参数,1. 输出电压固定的三端集成稳压器 (正电压 78 、负电压 79 ),7.4 三端集成稳压器的应用,7.4 三端集成稳压器的应用,1. 固定式应用举例,7.4 三端集成稳压器的应用,1. 固定式应用举例,9,78输出电流可达1.5 A; 79 ,输出电压有5V、6V、9V、12V、 15V、18V和24V等7档。,输入、输出电压差为23V。,7.4 三端集成稳压器的应用,1. 固定式应用举例,

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