功率放大电路的一般问题

下一页,总目录,章目录,返回,上一页,8,功率放大电路,本章内容,8.1,功率放大电路的一般问题,8.2,射极输出器甲类放大的实例,8.3,乙类双电源互补对称功率放大电路,8.4,甲乙类互补对称功率放大电路,8.5,集成功率放大器,8,功率放大电路,本章要求,1.,掌握,功率放大电路的特点、要求，,主要研究对象，,提高效率的途径,2.,了解,射极输出器功率放大原理,3.,了解,乙类双电源互补对称功率放大电路原理，,掌握,参数计算、功放管选择,4.,了解,甲乙类互补对称功率放大电路原理，,掌握,参数,计算、功放管选择,5.,熟悉,集成功率放大器,8,功率放大电路,重点难点,重点：,功率放大电路的特点、提高效率的途径，乙类双电源互补对称功率放大电路参数计算、功放管选择，甲乙类互补对称功率放大电路参数计算、功放管选择，集成功率放大器。,难点：,乙类双电源互补对称功率放大电路参数计算、功放管选择，甲乙类互补对称功率放大电路参数计算、功放管选择。,8,功率放大电路,功率放大电路,电压,放大级,电压,放大级,输入级,功率,输出级,推动级,信号源,中间级,小信号放大电路,功率放大电路,负,载,电子设备中，模拟信号被多级放大电路放大后，常要,求放大电路的,输出级带动某些负载工作,。例如，使扬声器,发声、仪表指针偏转、继电器动作、,电动机旋转、,驱动自,控系统中的执行机构等等。因而要求放大电路的末级或末,前级要有足够大的输出功率，这种,能输出较大功率的放大,电路,称为功率放大电路。,8.1,功率放大电路的一般问题,本节内容,1.,功率放大电路的特点及主要研究对象,2.,功率放大电路提高效率的主要途径,8.1,功率放大电路的一般问题,本节要求,1.,掌握,功率放大电路的特点、要求，主要研究对象,。,2.,掌握,功率放大电路提高效率的主要途径,。,8.1,功率放大电路的一般问题,1.,功率放大电路的特点及主要研究对象,1)功率放大电路的要求,(1),输出功率要大,输出功率,P,o,=,输出,电压,V,o,输出,电流,I,o,能提供足够大的电压和电流，足以推动负载工作。,(3),非线性失真要小,晶体管在大信号情况下工作，需要减小失真。,(2),效率要高,管耗,P,T,=电源功率,P,v,-,输出功率,P,o,效率,=输出功率,P,o,/电源功率,P,v,将电源提供的直流功率,P,v，,尽可能多转化成输出交流,功率,P,o,，减小功放本身功率损耗,P,T,，使效率,较高。,8.1,功率放大电路的一般问题,2)功率放大电路的特点,(1),管子工作在接近极限状态,功率放大电路是以输出较大功率为目的的放大电路，,因此，,要求同时输出较大的电压和电流。,(2),带载能力要强,功率放大电路,一般直接接负载，要能,推动负载工作,。,3),功率放大电路的主要研究对象,(3),减小,非线性,失真,(1),提高输出功率,输出功率,P,o,=,输出,电压,V,o,输出,电流,I,o,(2),提高,效率,效率,=输出功率,P,o,/电源功率,P,v,8.1,功率放大电路的一般问题,2.功率放大电路提高效率的主要途径,减小静态电流，以降低静态功耗。,1),放大,管四种工作状态,根据正弦信号整个周期内,放大,管的导通情况划分为:,P,o,要大,，,V,o,和,I,o,都要大，和非线性,失真成为矛盾。,(4)功率放大,管的散热,功放管损耗大，集电结、管壳温度高，散热要良好。,(5)功率放大,管的保护,功放管承受高电压、大电流，损坏可能性大，要做好保护措施，,不能超过极限值,I,CM,、,V,(BR)CEO,、,P,CM,。,4),功率放大电路的,分析方法,工,作,信号,大,，晶体管小信号模型不能用，用,图解法,。,t,i,c,0,(1),甲类工作状态,8.1,功率放大电路的一般问题,导通角,=360,只用一个放大管,理想最大效率,max=50%,输出功率小，失真小,管耗大，效率低,t,v,o,Q,点一般在交流负载线在线性区部分,中间，,静态,I,CQ,较,大，输入信号整个周期都导通，电压放大电路采用。,Q,i,C,v,CE,i,B,=0,0,8.1,功率放大电路的一般问题,Q,v,CE,i,C,0,i,B,=0,(2),甲乙类工作状态,导通角,180,o,360,o,需用二个功放管,Q,点,低,靠近,截止区，,静态,I,CQ,较,小，导通时间大于半,个周期而小于一个,周期，,一般功放常用。,i,C,t,0,v,o,t,0,输出功率较大，失真,较小，管耗较小，效率较高,8.1,功率放大电路的一般问题,(3),乙类工作状态,0,i,C,t,导通角,=180,需用二个功放管,理想最大效率,max=78.5%,i,B,=0,Q,v,CE,i,C,0,v,o,0,t,Q,点在,截止区,，静态,I,CQ,=0,，导通时间为半个周期。,输出功率大，失真大，管耗小，效率高,8.1,功率放大电路的一般问题,(4)丙类,工作状态,最大效率,max,90,%,输出功率更大，失真更大，管耗更小，效率更高。,Q,点在,死区内,，静态,I,CQ,=0,，导通时间小于半周期。,基极电源,V,BB,应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态，一般,V,BB,略小于,0,。集电极电压,V,CC,是功率放大器的能量来源。,LC,谐振回路起到滤波和匹配作用。,8.1,功率放大电路的一般问题,三极管输入特性,基极脉冲电流及,谐波分量,集电极脉冲电流,及谐波分量,L,C,谐振回路两,端电压波形,晶体管集电极和,发射极之间的瞬时电,压波形,8.1,功率放大电路的一般问题,8.1,功率放大电路的一般问题,工作状态,甲类,甲乙类,乙类,静态,I,CQ,大,中,小,(0),导通时间,T,1,长,(T,1,=T),中,(T/2T,1,T),短,(T,1,=T/2),导通角,大,(,=360,O,),中,(,180,O,360,O,),小,(,=180,O,),输出功率,P,o,小,中,大,失真,小,中,大,管耗,P,T,大,中,小,效率,低,(,理想50%,实际,25%35%,),中,(,理,想近78.5%,实际,50%60%,),高,(理想,78.5%,实际,55%65%,),(4),三类工作状态比较,8.1,功率放大电路的一般问题,工作状态,半导通角,理想效率,负载,应用,甲类,c,=180,0,50,电阻,低频,乙类,c,=90,0,78.5,推挽，回路,低频、高频,甲乙类,90,0,c,180,0,50,78.5%,推挽,低频,丙类,c,78.5%,选频回路,高频,四类工作状态比较,