第3章多级放大电路和差动放大电路大电路功率放大电路课件

第第3 3章章 多级放大电路多级放大电路 差分放大电路差分放大电路 功率放大电路功率放大电路3.1 3.1 多级放大电路多级放大电路3.2 3.2 差分放大电路的分析差分放大电路的分析3.3 3.3 功率放大电路功率放大电路返回目录返回目录3.1 3.1 多级放大电路多级放大电路3.1.1 多多级级放放大大电电路路组组成成及及耦耦合合方方式式 3.1.2 阻容耦合多级放大电路阻容耦合多级放大电路 3.1.3 直接耦合多级放大电路直接耦合多级放大电路返回返回首页首页2 2 耦合形式耦合形式3.1.3.1.1 1多级放大电路的组成及耦合方式多级放大电路的组成及耦合方式1 1 组成组成1 1 组成组成第第一一级级第第二二级级第第n-1n-1级级第第n n级级RL输入级输入级中间级中间级输出级输出级（末级）（末级）前置级（放大电压）前置级（放大电压）放大功率放大功率耦合耦合两单级放大电路间的连接两单级放大电路间的连接耦合电路耦合电路实现两单级放大电路间连接实现两单级放大电路间连接 的电路的电路对耦合电路的要求：w耦合电路能保证各级有合适的静态工作点。w耦合电路能保证不引起失真。w尽量减小信号在耦合电路上的损失。2 2 耦合形式耦合形式 多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，并且信号的传输，并且必须必须保证各级的静态工作点正确。保证各级的静态工作点正确。耦合电路采用直接连接或电阻连接，耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。不采用电抗性元件。级间采用电容或变压器耦合。级间采用电容或变压器耦合。电抗性元件耦合，只能传输交流信号，电抗性元件耦合，只能传输交流信号，但漂移信号和低频信号不能通过。但漂移信号和低频信号不能通过。直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。直接耦合直接耦合电抗性元件耦合电抗性元件耦合根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。(c)c)变压器耦合变压器耦合(a)a)阻容耦合阻容耦合 (b)b)直接耦合直接耦合 三种耦合电路三种耦合电路阻容耦合的特点阻容耦合的特点各级静态工作点不互相影响各级静态工作点不互相影响不能集成。不能集成。不能传送直流、变化缓慢的信号不能传送直流、变化缓慢的信号。变压器耦合的特点变压器耦合的特点不能传送直流、变化缓慢或高频信号。另变压器需不能传送直流、变化缓慢或高频信号。另变压器需用有色金属和磁性材料，体积大，成本高。用有色金属和磁性材料，体积大，成本高。传递电压的同时，还可进行传递电压的同时，还可进行电压、电流和阻抗变换电压、电流和阻抗变换各级静态工作点不互相影响各级静态工作点不互相影响不能集成。不能集成。直接耦合直接耦合的特点的特点各级静态工作点互相影响各级静态工作点互相影响产生零点漂移。产生零点漂移。可放大直流和变化缓慢的信号。可放大直流和变化缓慢的信号。便于集成。便于集成。零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移 是三极管的静态工作点随时间而逐渐偏离原有静是三极管的静态工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的产生零点漂移的主要原因是温度的影响影响，所以有时也用，所以有时也用温度漂移温度漂移或或时间漂移时间漂移来表示。来表示。工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。一般将在一定时间内，或一定温度变化一般将在一定时间内，或一定温度变化范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数，范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数，即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。例如例如 V/V/C C 或或 V/min V/min。返回返回阻容耦合多级放大电路的结构特点阻容耦合多级放大电路的结构特点两极之间用电容耦合。前两极之间用电容耦合。前两极之间用电容耦合。前两极之间用电容耦合。前级的输出电压是通过耦合级的输出电压是通过耦合级的输出电压是通过耦合级的输出电压是通过耦合电容电容电容电容C CC C和后级的输入电阻耦和后级的输入电阻耦和后级的输入电阻耦和后级的输入电阻耦合到后级的。故叫阻容耦合到后级的。故叫阻容耦合到后级的。故叫阻容耦合到后级的。故叫阻容耦合合合合耦合电容耦合电容C很大很大，起通交隔直，起通交隔直的作用的作用3.1.2 3.1.2 阻容耦合阻容耦合多级放大电路多级放大电路 阻容耦合多级放大电路的分析阻容耦合多级放大电路的分析静态分析分析两级电路分别分析，相当两级电路分别分析，相当于分析两个单级电路于分析两个单级电路动态分析分析总电压放大电路的放大倍数总电压放大电路的放大倍数总输入电阻总输入电阻总输出电阻总输出电阻 在求分立元件多级放大电路的动态参数时可将电路在求分立元件多级放大电路的动态参数时可将电路作两种等效。作两种等效。是将后一级的输入是将后一级的输入电阻作为前一级的负载考电阻作为前一级的负载考虑，即将第二级的输入电虑，即将第二级的输入电阻等效为第一级的负载电阻等效为第一级的负载电阻阻RL1=Ri2。第第1 1种等效种等效将后一级与前一级将后一级与前一级开路，前一级的输开路，前一级的输出电阻等效为后一出电阻等效为后一级的信号源内阻。级的信号源内阻。第第2 2种等效种等效例：电路如图，问第一级的交流负载电阻是多少？第二例：电路如图，问第一级的交流负载电阻是多少？第二级的信号源内阻是多少？设：级的信号源内阻是多少？设：1=2=50，rbe1=rbe2=1.2k,求两个管子的总的电压放大倍数，输入电阻，求两个管子的总的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。输出电阻。PNP管的微变等效电路与NPN管的完全相同第一级的交流负载电阻就等于第二级的输入电阻第一级的交流负载电阻就等于第二级的输入电阻Ri2=RB3|RB4|rbe2=657第二级的信号源电阻就等于第一级的输出电阻第二级的信号源电阻就等于第一级的输出电阻Ro1=Rc1=3.3kRi2Ro1例：例：电路如图，设：电路如图，设：1 1=2 2=50=50，r rbb=300 ，1 1、计算各计算各级静态工作点；设级静态工作点；设UBE=0.6V。2 2、画微变等效电路。画微变等效电路。3 3、求两个管子的总的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。求两个管子的总的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。解解1 1、静态分析、静态分析动动态态分分析析返回返回3.1.3 直接耦合放大电路1 1 直接耦合放大电路存在的问题及其解决办法直接耦合放大电路存在的问题及其解决办法2 2 直接耦合放大电路的分析直接耦合放大电路的分析2024/7/121 1、直接耦合放大电路存在的问题直接耦合放大电路存在的问题及其解决办法及其解决办法前级与后级静态工作点相互影响前级与后级静态工作点相互影响第一级第一级:UCE1=UBE2=0.6VQ1接近饱和区接近饱和区第二级第二级IB2很大，很大，Q2进入了饱和区进入了饱和区,且且深度饱和深度饱和。所以，两管均不能正常工作解决办法在第二级加射极电阻在第二级加射极电阻R RE E会使第二级集电会使第二级集电极的静态电位提极的静态电位提高，使级数受限高，使级数受限R RE E会使第二级放会使第二级放大倍数下降大倍数下降 用稳压管代替电阻，用稳压管代替电阻，用稳压管代替电阻，用稳压管代替电阻，其交流电阻小其交流电阻小其交流电阻小其交流电阻小，直流直流直流直流电阻大电阻大电阻大电阻大 PNPPNP和和NPNNPN管交替使用，实现电平移动，管交替使用，实现电平移动，可解决级数受限的问题可解决级数受限的问题 零点漂移是直接耦合放零点漂移是直接耦合放大电路存在的主要问题大电路存在的主要问题3 3 采用差动放大电路采用差动放大电路解决办法解决办法1 1 采用恒温措施采用恒温措施2 2采用调制和解调的方法，用阻容耦合多级放采用调制和解调的方法，用阻容耦合多级放大电路来放大直流信号或低频信号大电路来放大直流信号或低频信号2 2直接耦合两级放大电路的分析直接耦合两级放大电路的分析静态分析画出ui=0时的直流等效电路解方程组可求得解方程组可求得UCE1和和IB2动态分析方法与阻容耦合相同动态分析方法与阻容耦合相同直流等效电路例例:1=2=100，两管子两管子的的rbb相等，均为相等，均为300（1 1）求静态工作点）求静态工作点（2 2）动态分析）动态分析先计算三极管的输入电阻先计算三极管的输入电阻电压放大倍数电压放大倍数Ri=Rbe1/RB1/RB2=3.1/51/20 =3.1/14.4=2.55 kRo=Rc2=4.3 k返回返回3.2 3.2 差动放大电路差动放大电路返回返回1 1 原理电路原理电路2 2 典型的差动放大电路典型的差动放大电路长尾电路长尾电路3 3 恒流源差动放大电路恒流源差动放大电路1 1 原理电路原理电路1)1)结构特点结构特点2 2）对零点漂移的抑制作用）对零点漂移的抑制作用3 3）对信号的作用）对信号的作用4 4）共模抑制比）共模抑制比5 5）原理电路存在的问题）原理电路存在的问题两半电路完全对称两半电路完全对称有两个输入端，两个输出端有两个输入端，两个输出端1)1)结构特点：结构特点：1 1 原理电路原理电路2024/7/122 2）对零点漂移的抑制作用对零点漂移的抑制作用TIC1IC2UO1UO2对称对称IC1=IC2VC1=VC2UO=UO1-UO2=0对零点漂对零点漂移有抑移有抑制作用制作用 差放对零漂的抑制动画差放对零漂的抑制动画3 3 3 3）对信号的作用）对信号的作用）对信号的作用）对信号的作用输入信号加在输入信号加在1 1端和端和2 2端端有三种输入方式有三种输入方式差模信号输入差模信号输入：ui1=-ui2，即即ui1和和ui2为大小相等，相位相反的一对信号。为大小相等，相位相反的一对信号。ib1ib2ic1ic2uo1ui20uo2uo=uo1-uo2 0n差模电压放大倍数差模电压放大倍数差模电压放大倍数等于单管电压放大倍数，差模电压放大倍数等于单管电压放大倍数，说明用了两倍的电路并没有提高电压放大倍数说明用了两倍的电路并没有提高电压放大倍数u ui1i1=u=ui2i2，即即即即u ui1i1和和和和u ui2i2为大小相等，为大小相等，为大小相等，为大小相等，相位相同的一对信号。相位相同的一对信号。相位相同的一对信号。相位相同的一对信号。ib1ic1uo1ui20ui10uo=uo1-uo2=0n共模电压放大倍数共模电压放大倍数ib2ic2uo2对共模电压放大倍数抑制对共模电压放大倍数抑制(2)2)对共模信号输入对共模信号输入：（3 3）比较输入信号：）比较输入信号：ui1ui2共模信号差模信号差模信号共模信号动画差模信号共模信号动画4 4）共模抑制比）共模抑制比理想理想：KCMRR5 5）原理电路存在的问题）原理电路存在的问题静态没有调零静态没有调零每个管子的漂移没有被抑制每个管子的漂移没有被抑制2 2 典型的差动放大电路典型的差动放大电路长尾电路长尾电路（1 1）增加元件的作用）增加元件的作用（2 2）长尾电路的分析长尾电路的分析（1 1）增加元）增加元件的作用件的作用对共模信号有很强的负反馈作用，对差模信号短路对共模信号有很强的负反馈作用，对差模信号短路调零电位器，调零电位器，使使ui=0时时uo=0共模反馈电阻，共模反馈电阻，能区别对待共模能区别对待共模和差模信号和差模信号提供提供RE上的上的直流压降，直流压降，保证保证VE0（2 2）长尾电路的分析长尾电路的分析 差分放大电路的差分放大电路的4 4种输入输出方式种输入输出方式 长尾电路静态计算长尾电路静态计算 长尾电路的差模动态计算长尾电路的差模动态计算差分放大电路的输入方式差分放大电路的输入方式信号的输入方式：若信号加到信号的输入方式：若信号加到1 1端和端和2 2端之间，称为端之间，称为双端输入双端输入差分放大电路的差分放大电路的4 4种输入输出方式种输入输出方式信号仅从一个输入端信号仅从一个输入端和地之间和地之间加入，另一端接地，加入，另一端接地，称为称为单端输入。单端输入。差分放大电路有两个输出差分放大电路有两个输出端，一个是集电极端，一个是集电极C C1 1，另另一个是集电极一个是集电极C C2 2。从从C C1 1（3 3端）端）和和C C2 2（4 4端）之间输出称为端）之间输出称为双端输出双端输出，差分放大电路的输出方式差分放大电路的输出方式差分放大电路的输出方式差分放大电路的输出方式2024/7/12 同相输入端同相输入端-输出信号一定时，输入信号与输出信号输出信号一定时，输入信号与输出信号极性相同的那个输入端。极性相同的那个输入端。反之，为反之为反之，为反之为反相输入端反相输入端。仅从集电极仅从集电极C C1 1或或C C2 2 对地输出，另一端开路，称为对地输出，另一端开路，称为单端单端输出输出。长尾电路长尾电路长尾电路长尾电路的静态计算的静态计算的静态计算的静态计算 由由IB的计算式可知，的计算式可知，RE对一半差分电路而对一半差分电路而言，只有言，只有2RE 才能获得相同的电压降。才能获得相同的电压降。双端输出时双端输出时双端输出时双端输出时画出半边电路的直画出半边电路的直画出半边电路的直画出半边电路的直流等效电路流等效电路流等效电路流等效电路思考：接入负载后，静态工作点有无变化？思考：接入负载后，静态工作点有无变化？T T2 2管的静态工作点与管的静态工作点与T T1 1管的相同管的相同单端输出时单端输出时单端输出时单端输出时画半边电路的直流画半边电路的直流画半边电路的直流画半边电路的直流等效电路等效电路等效电路等效电路可求出可求出VC1长尾电路的差模动态计算长尾电路的差模动态计算 差分放大电路的差模工作状态分为四种:1.双端输入、双端输出（双-双）2.双端输入、单端输出（双-单）3.单端输入、双端输出（单-双）4.单端输入、单端输出（单-单）主要讨论的问题有：差模电压放大倍数 差模输入电阻 输出电阻这种方式适用于双端这种方式适用于双端输入，输出均不接地输入，输出均不接地的情况。的情况。a 双端输入双端输入双端输出双端输出差模输入电阻差模输入电阻输出电阻输出电阻差模电压放大倍数差模电压放大倍数差模输入电阻差模输入电阻差模电压放大倍数差模电压放大倍数 输出电阻输出电阻半边电路的微变等效电路半边电路的微变等效电路差模信号输入时，差模信号输入时，RE上的交流信号抵消，虽然上的交流信号抵消，虽然RE上上没并联电容，但对交流信号仍短路。没并联电容，但对交流信号仍短路。差模电压放大倍数差模电压放大倍数=单管的电压放大倍数。单管的电压放大倍数。RB影响电压放大倍数影响电压放大倍数外接负载时，负载分到每个管子的输出端为外接负载时，负载分到每个管子的输出端为RL/2说明说明b 双端输入双端输入单端输出单端输出这种方式适用于将这种方式适用于将差模信号转换为单差模信号转换为单端输出的信号。端输出的信号。双端输入单端输出因只利双端输入单端输出因只利用了一个集电极输出的变化量，用了一个集电极输出的变化量，所以它的差模电压放大倍数是所以它的差模电压放大倍数是双端输出的二分之一。双端输出的二分之一。若从若从3端输出端输出若从若从4端输出端输出 输出电阻差模电压放大倍数差模电压放大倍数 差模输入电阻差模输入电阻1 1 RL对静态工作点有影响。对静态工作点有影响。2 2 差模电压放大倍数差模电压放大倍数=单管的电压放大倍数的一半。单管的电压放大倍数的一半。3 3 Ad可正可负：可正可负：若信号从若信号从3 3端输出，则端输出，则1 1端为反相输入端，端为反相输入端，2 2端为同相输入端。端为同相输入端。若信号从若信号从4 4端输出，则端输出，则2 2端为反相输入端，端为反相输入端，1 1端为同相输入端。端为同相输入端。4 4 单端输出时，只靠射极电阻单端输出时，只靠射极电阻RE来抑制零漂，两管零漂互相补偿来抑制零漂，两管零漂互相补偿的作用消失，故其零漂较大，共模电压放大倍数较大的作用消失，故其零漂较大，共模电压放大倍数较大说明说明 c c 单端输入单端输入双端输出双端输出 单端输入信号可以转单端输入信号可以转换为双端输入换为双端输入这种方式用于将单端信号转这种方式用于将单端信号转换成双端差分信号换成双端差分信号,可用于可用于输出负载不接地的情况。输出负载不接地的情况。ui1=ui2 =ui/2单端输入双端输出单端输入双端输出与与双端输入双端输出双端输入双端输出结结果一样果一样d 单端输入单端输出 单端输入单端输出与双端输入单端输出一样3 3 恒流源差动放大电路恒流源差动放大电路1 1 问题的提出问题的提出提高共模抑制比，有两个途径，一是增大差模电压放大倍数，提高共模抑制比，有两个途径，一是增大差模电压放大倍数，一是减小共模电压放大倍数一是减小共模电压放大倍数,为了提高共模抑制比应加大为了提高共模抑制比应加大R Re e 。但但R Re e加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是不经济的。能否找到一个器件不经济的。能否找到一个器件交流电阻大，直流电阻小？交流电阻大，直流电阻小？IQUUQIQUI直流电阻直流电阻交流电阻交流电阻用恒流源用恒流源用恒流源用恒流源T T3 3来代来代来代来代替替替替R RE E 。恒流源动恒流源动恒流源动恒流源动态电阻大，可提态电阻大，可提态电阻大，可提态电阻大，可提高共模抑制比。高共模抑制比。高共模抑制比。高共模抑制比。同时恒流源的管同时恒流源的管同时恒流源的管同时恒流源的管压降只有几伏，压降只有几伏，压降只有几伏，压降只有几伏，可不必提高负电可不必提高负电可不必提高负电可不必提高负电源之值。这种电源之值。这种电源之值。这种电源之值。这种电路称为恒流源差路称为恒流源差路称为恒流源差路称为恒流源差分放大电路，电分放大电路，电分放大电路，电分放大电路，电路如图。路如图。路如图。路如图。利用三极管利用三极管CE两端的恒流特性代替两端的恒流特性代替RE电路分析电路分析 静态分析：从静态分析：从T3开开始始动态分析与长尾电路一样，即增加的元件不影响动态参数动态分析与长尾电路一样，即增加的元件不影响动态参数返回返回3.3.1 3.3.1 概述概述3.3.2 3.3.2 变压器耦合功率放大电路变压器耦合功率放大电路3.3.3 3.3.3 无输出变压器无输出变压器 乙类互补功率放大电路乙类互补功率放大电路 -（OTLOTL电路）电路）3.3.3.3.4 4 无输出电容乙类互补功率放大电路无输出电容乙类互补功率放大电路 -（OCLOCL电路）电路）3.3.3.3.5 5 复合管复合管3.3.6 3.3.6 功放电路的分析计算功放电路的分析计算返回2 2、效效率率要要高高：放放大大电电路路输输出出给给负负载载的的功功率率是是由由直直流流电电源源提提供供的的，若若效效率率不不高高，则则能能量量浪浪费费，管管子子温温度度升升高高，减减短短管管子子的的寿寿命命，放放大大电电路路的的效效率率用用表表示示，为为：=P=POMAXOMAX/P/PE E，其其中中P POMAXOMAX为为最最大大输输出出功功率率，等等于于输输出出电电压压和输出电流和输出电流有效值有效值的乘积，的乘积，P PE E为电源提供的功率为电源提供的功率多级放大电路的末级是功率放大电路，多级放大电路的末级是功率放大电路，功率放大电路功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。该电路应是一种以输出较大功率为目的的放大电路。该电路应达到的基本要求：达到的基本要求：一、基本要求1 1、为了获得尽可能大的输出功率，必须使、为了获得尽可能大的输出功率，必须使 输出信号输出信号电压和电流都要大；三极管工作在极限状态，要选用电压和电流都要大；三极管工作在极限状态，要选用功率管，放大电路的输出电阻与负载匹配功率管，放大电路的输出电阻与负载匹配3.3.1 3.3.1 概述概述4 4、要考虑管子的散热、要考虑管子的散热3 3、尽量减小非线性失真、尽量减小非线性失真二、功放的工作状态二、功放的工作状态三极管根据导通时间可分为如下三个状态，三极管根据导通时间可分为如下三个状态，甲类甲类-三极管三极管360360导电；导电；甲乙类甲乙类-三极管三极管180180360360导电导电 乙类乙类-三极管三极管180180导电导电 甲乙类180360导电乙类180导电 图4.01 三极管的工作状态甲类360导电2 2、乙类、甲乙类：静态工作点设、乙类、甲乙类：静态工作点设在截止区或在交流负载线的下半在截止区或在交流负载线的下半部分，信号出现了部分失真。部分，信号出现了部分失真。ICUCEQ1Q21 1、甲甲类类：静静态态工工作作点点大大致致在在交交流流负负载载线线的的中中点点，甲甲类类放放大大的的效效率不高，理论上不超过率不高，理论上不超过50%50%。无论有无信号输入，电源都无论有无信号输入，电源都提供功率提供功率P PE E=V=VCCCCI IC C ，要提高要提高效率，减小电源提供的功率，效率，减小电源提供的功率，即即Q Q下移。下移。QICUCE 功功率率放放大大电电路路必必须须考考虑虑效效率率问问题题。为为了了降降低低静静态态时时的的工工作作电电流流，三三极极管管从从甲甲类类工工作作状状态态改改为为乙乙类类或或甲甲乙乙类类工工作作状状态态。此此时时虽虽降降低低了了静静态态工工作作电电流流，但但又又产产生生了了失真问题。如果不能解决失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类状态下的失真问题，乙类工作状态在功率放大乙类工作状态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路中就不能采用。推挽电路和互补对称电路较好电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态下地解决了乙类工作状态下的失真问题。的失真问题。ICUCEQ1Q2返回返回3.3.2 3.3.2 变压器耦合功率放大电路变压器耦合功率放大电路R RL L选择适当，选择适当，可得最大不失可得最大不失真输出电压和真输出电压和电流电流RL选择很重要，实际选择很重要，实际RL L都偏小要得到合适都偏小要得到合适RL L，就需，就需要进行阻抗匹配，变压器可实现。要进行阻抗匹配，变压器可实现。通过调通过调N1、N2来选出最佳的来选出最佳的RL工作在甲类效率低，变压器体积工作在甲类效率低，变压器体积大，低频响应差，不能集成大，低频响应差，不能集成返回返回3.3.3 无输出变压器乙类互补功率放大电路（OTL电路）1 1利用利用射极输出器实现阻抗匹配射极输出器实现阻抗匹配2 2 乙类互补功率放大电路乙类互补功率放大电路（OTL电路电路）1 1 利用利用射极输出器实现阻抗匹配射极输出器实现阻抗匹配可通过选取可通过选取来来得到最优负载得到最优负载2 2 乙类互补功率放大电路乙类互补功率放大电路(OTL)(OTL)乙乙类类互互补补功功率率放放大大电电路路如如图图所所示示。它它 由由 一一 对对 NPNNPN、PNPPNP特特性性相相同同的的互互补补三三极极管管组组成成。这这种种电电路路也也称称为为OTLOTL互互补补功功率率放放大大电路。电路。（1 1）电路组成）电路组成（2 2）工作原理）工作原理动态时，当输入信号处于正半周时，动态时，当输入信号处于正半周时，T T1导通，导通，T2截止，截止，ie1流过负载，产生流过负载，产生uo,同时对电容充电。同时对电容充电。当输入信号为负半周时，当输入信号为负半周时，T T1截止，截止，T T2导通导通，电容放电，产生电流，电容放电，产生电流ie2通过负载通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相按图中方向由下到上，与假设正方向相反。反。静态时，静态时，VB=VA=VCC /2，T1、T2截止，截止，即处于乙类工作状态，电容两端的电压为即处于乙类工作状态，电容两端的电压为VCC /2/2 于是两个三极管一个正半周，一个负于是两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，半周轮流导电，在负载上将正半周和在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。不失真波形。动画动画17-4 OTL17-4 OTL电路电路VAVB 严严格格说说，输输入入信信号号很很小小时时，达达不不到到三三极极管管的的开开启启电电压压，三三极极管管不不导导电电。因因此此在在正正、负负半半周周交交替替过过零零处处会会出出现现一些一些非线性失真非线性失真，这个失真称为，这个失真称为交越失真交越失真。如图所示。如图所示。交越失真交越失真 如何克服如何克服交越失真呢？交越失真呢？动画动画17-117-1交越失真交越失真动动画画17-317-3交交越越失失真真实验波形实验波形为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。此时的互补功率放大电路如图所示。乙类。此时的互补功率放大电路如图所示。(a)利用二极管提供偏置电压 (b)利用三极管恒压源提供偏置 返回返回3.3.4 3.3.4 无输出电容乙类互补功率放大电路无输出电容乙类互补功率放大电路（OCLOCL电路）电路）OTL电路存在的问题是：电路存在的问题是：电路中的大电容，无法放大变化缓慢的信号。电路中的大电容，无法放大变化缓慢的信号。另外也无法集成。另外也无法集成。引出无输出电容的引出无输出电容的乙类互补功率放大乙类互补功率放大电路（电路（OCLOCL电路）电路）动画动画17-1 OCL17-1 OCL电路电路返回返回3.3.53.3.5 复合管复合管复合管的特点复合管的特点 复合管的复合管的是两个管是两个管1 1、2 2的乘积。的乘积。复合管的类型与第一管的类型相同。复合管的类型与第一管的类型相同。复合管的输入电阻大，约为单管输入电阻的复合管的输入电阻大，约为单管输入电阻的倍。倍。第一个管子用小功率管，第二个管子用大功率第一个管子用小功率管，第二个管子用大功率管。则配对时，只需配第二个同类型的大功率管。管。则配对时，只需配第二个同类型的大功率管。在功率放大电路中使用复合管时，要注意的问在功率放大电路中使用复合管时，要注意的问题是：第二个管子的输入电流应与第一个管子的题是：第二个管子的输入电流应与第一个管子的输出电流一致。且每个复合管的发射结均能正偏。输出电流一致。且每个复合管的发射结均能正偏。返回返回3.3.6 3.3.6 功放电路的分析计算功放电路的分析计算1 OTL1 OTL1 OTL1 OTL电路的分析计算电路的分析计算电路的分析计算电路的分析计算（1 1 1 1）计算输出功率）计算输出功率）计算输出功率）计算输出功率P P P PO O O O和最大不失真输和最大不失真输和最大不失真输和最大不失真输出功率出功率出功率出功率P P P POMOMOMOMU UOO和和和和IO为输出电压和输出电流的有效值为输出电压和输出电流的有效值为输出电压和输出电流的有效值为输出电压和输出电流的有效值最大不失真输出功率最大不失真输出功率最大不失真输出功率最大不失真输出功率P P P POMOMOMOMVAVB（2 2）计算电源提供的功率）计算电源提供的功率PE最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时VAVB（3 3）效率）效率最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时2 OCL2 OCL电路的分析计算电路的分析计算（1 1）计算输出功率）计算输出功率P PO O和最大和最大不失真输出功率不失真输出功率P POMOMU UOO和和和和IO为输出电压和输出电流的为输出电压和输出电流的为输出电压和输出电流的为输出电压和输出电流的有效值有效值有效值有效值最大不失真输出电压波形最大不失真输出电压波形最大不失真输出电压波形最大不失真输出电压波形最大不失真输出功率最大不失真输出功率最大不失真输出功率最大不失真输出功率P P P POMOMOMOM（2 2）计算电源提供的功率）计算电源提供的功率P PE E最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时（3 3）效率）效率最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时最大不失真输出时例：在例：在OTL和和OCL电路中，电路中，VCC均为均为15V，RL=10,UCES=1V，分别求两电路最大不失真输出时的最大输出，分别求两电路最大不失真输出时的最大输出功率、电源提供的功率、效率功率、电源提供的功率、效率.解：在解：在OTL电路中，电路中，最大不失真最大不失真输出时最大输出功率为：输出时最大输出功率为：电源提供的功率和效率为：电源提供的功率和效率为：在在OCL电路中，电路中，最大不失真最大不失真输出时最大输出功率为：输出时最大输出功率为：电源提供的功率和效率为：电源提供的功率和效率为：第3章 结束返回目录返回目录