功率放大电路教学ppt课件

,模 拟 电 子 技 术,功率放大电路,第 10章,10.1互补对称功率放大电路,10.2实际功率放大器,10.3集成功率放大器及其应用,功率放大电路第 10章10.1互补对称功率放大电路10.2,10.1互补对称功率 放大电路,10.1.1,功率放大电路的特殊问题,10.1.3,甲乙类互补对称功率放大电路,10.1.2,乙类双电源互补对称功率放大电路,10.1互补对称功率,一、功率放大电路的特点,10.1.1,功率放大电路的特殊问题,1、要有足够的输出功率,+V,CC,R,L,C,1,+,R,B,u,ce,=u,o,设“,Q,”设置在,交流负载线中点,V,CC,I,C,u,CE,i,C,O,t,i,C,O,Q,I,cm,U,cem,一、功率放大电路的特点10.1.1 功率放大电路的特殊问题,2、效率高,3、管耗要小,4、散热要好,5、非线形失真小,6、分析方法只能用图解法,2、效率高3、管耗要小4、散热要好5、非线形失真小6、分析方,二、提高效率的途径,甲类,(,=,2,),t,i,C,O,I,cm,2,I,CQ,t,i,C,O,I,cm,2,I,CQ,乙类,(,=,),t,i,C,O,I,cm,I,CQ,2,甲乙类,(,0 V,1,导通 V,2,截止,i,C1,i,o,=,i,E1,=,i,C1,u,O,=,i,C1,R,L,u,i,0.2,P,om,U,(BR)CEO,2,V,CC,I,CM,V,CC,/,R,L,R,L,V,1,V,2,+V,CC,+,u,i,+,u,o,V,EE,4、选管的原则,PCM 0.2 PomU(BR)CEO 2VCCIC,问题：,当输入电压小于死区电压时，,三极管截止，引起,交越失真,。,交越失真,输入信号幅度越小失真越明显。,三、存在的主要问题,问题：交越失真输入信号幅度越小失真越明显。三、存在的主要问题,例10.1.1,已知：,V,CC,=,V,EE,=24 V，,R,L,=8,，,忽略,U,CE,(,sat,),求,P,om,以及此时的,P,DC,、,P,C1,，,并选管。,解,P,DC,=,2,V,2,CC,/,R,L,=2,24,2,/,/(,8)=45.9(W),R,L,V,1,V,2,+V,CC,+,u,i,+,u,o,V,EE,例10.1.1 已知：VCC=VEE=24 V，R,=0.5(,45.9 36)=4.9(W),U,(BR)CEO,48 V,I,CM,24/8=3(A),可选：,U,(BR)CEO,=60,100 V,I,CM,=5 A,P,CM,=10,15 W,=0.5(45.9 36)=4.9(W)U(B,一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路,给 V,1,、V,2,提,供静态电压,t,i,C,0,I,CQ1,I,CQ2,克服交越失真思路：,电路：,R,L,R,V,3,V,4,V,1,V,2,+V,CC,+,u,i,+,u,o,V,EE,V,5,交越失真动画演示,10.1.3,甲乙类互补对称功率放大电路,一、甲乙类双电源互补对称功率放大电路给 V1、V2 提ti,当,u,i,=0 时，V,1,、V,2,微导通。,当,u,i,0,(,至,),，,V,2,微导通,充分导通,微导通；,V,1,微导通,截止,微导通。,当 ui=0 时，V1、V2 微导通。当 ui 0,二、复合管互补对称放大电路,1.复合管,(达林顿管),目的：实现管子参数的配对,i,b1,(1+,1,),i,b1,(1+,1,)(1+,2,),i,b1,=(1+,1,+,2,+,1,2,),i,b1,1,2,r,be,=,r,be1,+(1+,1,),r,be2,2,(1+,1,),i,b1,1,i,b1,i,b,i,c,i,e,(,1,+,2,+,1,2,),i,b1,V,1,V,2,二、复合管互补对称放大电路1.复合管(达林顿管)目的：实现,V,1,V,2,NPN+NPN,NPN,V,1,V,2,PNP+PNP,PNP,V,1,V,2,NPN+PNP,NPN,V,1,V,2,PNP+NPN,PNP,V1V2NPN+NPNNPNV1V2PNP+PNPP,构成复合管的规则：,1,),B,1,为 B，C,1,或 E,1,接 B,2,，C,2,、E,2,为 C 或 E；,2,),应保证发射结正偏，集电结反偏；,3,),复合管类型与第一只管子相同。,构成复合管的规则：1)B1 为 B，C1 或 E1 接 B,V,1,V,2,练习：,接有泻放电阻的复合管：,V,1,V,2,I,CEO1,2,I,CEO1,R,泻放,电阻,减小,V1V2练习：接有泻放电阻的复合管：V1V2ICEO12,10.2实际功率放大器,10.2.3,单电源供电的OTL功率放大电路,10.2.2,采用集成运放的OCL,准互补功率放大电路,10.2.1,OCL准互补功率放大电路,10.2.4,集成功率放大电路,10.2实际功率放大器10.2.3 单电源供电的OTL功率,10.2.1,OCL准互补功率放大电路,10.2.1 OCL准互补功率放大电路,功率放大电路教学ppt课件,10.2.2,采用集成运放的OCL,准互补功率放大电路,10.2.2 采用集成运放的OCL,10.2.3,单电源供电的OTL功率放大电路,10.2.3 单电源供电的OTL功率放大电路,10.3,集成功率放大器,及其应用,引言,10.3.2 DG810 集成功放及其应用,10.3.3 TD2040 集成功放及其应用,10.3.1 LM386 集成功放及其应用,10.3集成功率放大器 引言10.3.2 DG810 集,组成：,前置级、中间级、输出级、偏置电路,特点：,输出功率大、效率高,有过流、过压、过热保护,引言,组成：前置级、中间级、输出级、偏置电路特点：输出功率大、效率,10.2.1,LM386,集成功放及其应用,1.典型应用参数：,直流电源：,4,12 V,额定功率：,660 mW,带 宽：,300 kHz,输入阻抗：,50 k,1,2,3,4,8,7,6,5,引脚图,10.2.1 LM386 集成功放及其应用1.典型应用参数,2.内部电路,1.8 开路时，,A,u,=20,(负反馈最强),1.8 交流短路,A,u,=200,(负反馈最弱),电压串联负反馈,2.内部电路1.8 开路时，1.8 交流短路电压串,V,1,、V,6,：,V,3,、V,5,：,V,2,、V,4,：,射级跟随器，高,R,i,双端输入单端输出差分电路,恒流源负载,V,7,V,12,：,功率放大电路,V,7,为驱动级,(,I,0,为恒流源负载,),V,11,、V,12,用于消除交越失真,V,8,、V,10,构成 PNP,准互补对称,V1、V6：V3、V5：V2、V4：射级跟随器，高 Ri双,3.典型应用电路,3.典型应用电路,LM386,1,2,3,4,7,8,5,R,P,C,1,C,2,C,3,C,4,C,5,C,6,10,F,36 k,10,F,100,F,220,F,0.1,F,8,10,.047 F,+,V,CC,6,输出电容,(,OTL,),频率补偿，抵消电 感高频的不良影响防止自激等,调节电压放大倍数,LM,10.2.2,DG810,集成功放及其应用,标准音频功率放大,功率大、噪声小、频带宽、,工作电源范围宽、有保护电路,输出电容,输入,偏置,交流负反馈,频率补偿，防自激等,自举电容,频率补偿,防自激等,V,CC,=15 V 时输出功率 6 W,+,V,CC,u,i,C,9,R,1,R,4,C,2,DG810,1,12,9,4,7,8,5,C,1,C,8,C,7,C,4,C,5,C,6,5,F,100 k,.,01,F,100,F,1000,pF,0.1,F,4,56,4 700 pF,10,100,F,100,F,100,R,3,R,2,1000,F,100,F,C,10,1,电源滤波,10.2.2 DG810 集成功放及其应用 标准音频功率放,10.2.3,TD2040,集成功放及其应用,特点：,输出短路保护、自动限制功耗、有过热关机保护,参数：,直流电源：,2.5,20 V,开环增益：80 dB,功率带宽：100 kHz,输入阻抗：50 k,输出功率：22 W,(,R,L,=4,),双电源,(,OTL,),应用,电源滤波,频率补偿,防自激等,输出功率可,大于 15 W,交流电,压串联,负反馈,R,1,C,2,220 k,680,22,F,R,3,R,2,u,i,1,2,4,3,5,C,1,C,7,C,3,C,4,C,5,C,6,1,F,22 k,220,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),2040,0.01,F,0.1,F,-,V,EE,(,-,16 V),R,4,大电容滤除低频成分,小电容滤除高频成分,10.2.3 TD2040 集成功放及其应用 特点：输出短路,单电源,(,OTL,),应用：,交流电压串联负反馈,使,U,1,=0.5,V,CC,C,2,680,22,F,R,4,u,i,4,3,5,C,1,C,6,C,3,C,4,C,5,C,7,1,F,22,k,2.2,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),0.01,F,R,6,R,5,22,k,22 k,22,k,R,2,R,3,2,1,R,1,2040,3,5,4,30 dB,单电源(OTL)应用：交流电压串联负反馈使 U1=0.5,1.功率管的工作类型,类别,特点,Q,点,波 形,甲类,无失真,Q,较高,I,CQ,较大,Q,较高,甲乙类,有失真,效率高,I,CQ,小,Q,较低,乙类,失真大,效率最高,I,CQ,=0,Q,最低,t,i,C,O,I,CQ,i,C,O,I,CQ,t,t,i,C,O,I,CQ,2.OCL 和 OTL 功放电路的特性,1.功率管的工作类型类别特点Q 点波 形无失真ICQ,OCL,OTL,优点,缺点,主,要,公,式,结构简单，效率高，,频率响应好，易集成,结构简单，效率高，频率,响应好，易集成，单电源,双电源，,电源利用率不高,输出需大电容，,电源利用率不高,最大输出功率,直流电源消耗功率,效率,最大管耗,OCLOTL优点缺点 结构简单，效率高，结构简单,