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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,(8-,*,),电子技术,第八章,功率放大器,模拟电路部,分,分,1,第八章,功,功率放大器,8.1,概,概述,8.2,互,互,补,补对,称,称功,率,率放,大,大电,路,路,8.3,实,实,际,际功,放,放电,路,路,8.4,集,集,成,成功,率,率放,大,大器,8.5,变,变,压,压器,耦,耦合,式,式功,放,放电,路,路,2,例1,：,：,扩音,系,系统,执行机构,功率,放,放大,器,器的,作,作用,：,：,用作,放,放大,电,电路,的,的输出,级,级，以,驱动,执,执行,机,机构,。,。如,使,使扬,声,声器,发,发声,、,、继,电,电器,动,动作,、,、,仪,仪表,指,指针,偏,偏转,等,等。,8.1,概,概,述,述,功率放大,电压放大,信号提取,3,例2,：,：,温度,控,控制,R,1,-,R,3,:,标准,电,电阻,U,a,:,基,基,准,准电,压,压,R,t,:热,敏,敏电,阻,阻,A,：电,压,压放,大,大器,R,t,T,U,O,T,温度调节,过程,U,b,U,O,1,R,1,a,R,2,u,o,U,sc,+,R,3,R,t,功 放,b,温控室,A,+,-,u,o,1,加热元件,4,分析,功,功放,电,电路,应,应注,意,意的,问,问题,(1),功,功放,电,电路,中,中电,流,流、,电,电压,要,要求,都,都比,较,较大,，,，必,须,须注,意,意电,路,路参,数,数不,能,能超,过,过晶,体,体管,的,的极,限,限值:,I,CM,、,U,CEM,、,P,CM,。,I,CM,P,CM,U,CEM,I,c,u,ce,5,(2),电,电流,、,、电,压,压信,号,号比,较,较大,，,，必,须,须注,意,意防,止,止波,形,形失,真,真。,(3),电,电源,提,提供,的,的能,量,量尽,可,可能,转,转换,给,给负,载,载，,减,减少,晶,晶体,管,管及,线,线路,上,上的,损,损失,。,。即,注,注意,提,提高,电,电路,的,的效,率,率（,）。,P,omax,:,负载,上,上得,到,到的,交,交流,信,信号,功,功率,。,。,P,E,：,电,电源,提,提供,的,的直,流,流功,率,率。,6,不合,适,适，,因,因为,效,效率,太,太低,。,。,u,o,t,u,o,射极输出器输出电阻低，带负载,能力强，可以用做功率放大器吗,？,问题讨论:,i,b,R,b,u,o,U,SC,u,i,R,E,估算,射,射极,输,输出,器,器的,效,效率,：,：,Q,i,c,u,ce,U,SC,(设,R,L,=,R,E,),7,为使,输,输出,信,信号,的,的幅,值,值尽,可,可能,大,大(,要,要保,证,证不,失,失真)，,静,静态,工,工作,点,点（,Q,）设,置,置较,高,高（,靠,靠近,负,负载,线,线的,中,中部,）,）。,若忽略,晶,晶体管,的,的饱和,压,压降和,截,截止区,，,，输出,信,信号,u,o,的峰值,最,最大只,能,能为：,u,o,的取值,范,范围,Q,I,c,u,CE,U,SC,直流负,载,载线,交流负,载,载线,U,CEQ,=0.5,U,SC,静态,工,工作,点,点：,8,放大,电,电路,的,的输,出,出没,有,有失,真,真的,工,工作,方,方式,称,称为,甲类,放,放大,。,1.,直,直流,电,电源,输,输出,的,的功,率,率,2.,最,最大,负,负载,功,功率,3.,最,最大,效,效率,(,R,L,=,R,E,时),9,如,何,何,解,解,决,决,效,效,率,率,低,低,的,的,问,问,题,题,？,？,办,法,法,：,：,降,低,低Q,点,点,。,。,既,降,降,低,低Q,点,点,又,又,不,不,会,会,引,引,起,起,截,截,止,止,失,失,真,真,的,的,办,办,法,法,：,：,采,用,用,推,挽,挽,输,输,出,出,电,电,路,路,，,，或互,补,补,对,对,称,称,射,射,极,极,输,输,出,出,器,器,。,。,缺,点,点,：,：,但,又,又,会,会,引,引,起,起,截,截,止,止,失,失,真,真,。,。,10,8.2,互,互,补,补,对,对,称,称,功,功,率,率,放,放,大,大,电,电,路,路,互补对称功放的类型,无输出变压器形式,（OTL电路）,无输出电容形式,（OCL电路）,OTL:OutputTransformerLess,OCL:OutputCapacitorLess,互,补,补,对,对,称,称,：,：电路中,采,采用两,支,支晶体,管,管，NPN、,PNP,各,各一支,；,；两管,特,特性一,致,致。,类型：,11,8.2.1,无,无输,出,出电容,的,的互补,对,对称功,放,放电路,一、工,作,作原理,（,（设,u,i,为正弦,波,波）,电路的,结,结构特,点,点：,u,i,-,U,SC,T,1,T,2,u,o,+,U,SC,R,L,i,L,1.,由,由NPN型,、,、PNP型三,极,极管构,成,成两个,对,对称的,射,射极输,出,出器对,接,接而成,。,。,2.,双,双电,源,源供电,。,。,3.,输,输入,输,输出端,不,不加隔,直,直电容,。,。,12,i,c,1,i,c,2,动态分,析,析：,u,i,0V,T,1,截止，,T,2,导通,u,i,0V,T,1,导通，,T,2,截止,i,L,=,i,c,1,;,u,i,-,U,SC,T,1,T,2,u,o,+,U,SC,R,L,i,L,i,L,=,i,c,2,T,1,、,T,2,两个晶,体,体管都,只,只在半,个,个周期,内,内工作,的,的方式,，,，称为乙类放,大,大。,因此，,不,不需要,隔,隔直电,容,容。,静态分,析,析：,u,i,=0V,T,1,、,T,2,均不工,作,作,u,o,=0V,13,乙类放,大,大的输,入,入输出,波,波形关,系,系:,u,i,-,U,SC,T,1,T,2,u,o,+,U,SC,R,L,i,L,交越失真,死区电,压,压,u,i,u,o,u,o,u,o,t,t,t,t,交越失,真,真：,输入信,号,号,u,i,在过零,前,前后，,输,输出信,号,号出现,的,的失真,便,便为交,越,越失真,。,。,14,u,i,-,U,SC,T,1,T,2,u,o,+,U,SC,R,L,i,L,(1),静,静态,电,电流,I,CQ,、,I,BQ,等于零,；,；,(2),每,每管,导,导通时,间,间等于,半,半个周,期,期；,(3),存,存在,交,交越,失,失真,。,。,乙类,放,放大,的,的特,点,点：,15,二、,最,最大,输,输出,功,功率,及,及效,率,率的,计,计算,假设,u,i,为正弦波,且,且幅度足,够,够大，,T,1,、,T,2,导通时均,能,能饱和，,此,此时输出,达,达到最大,值,值。,U,L,max,负载上得,到,到的最大,功,功率为：,i,L,-,U,SC,R,L,u,i,T,1,T,2,U,L,+,U,SC,若忽略晶,体,体管的饱,和,和压降，,则负载（,R,L,)上的电,压,压和电流,的,的最大幅,值,值分别为,：,：,16,电源提供,的,的直流平,均,均功率计,算,算：,每个电源,中,中的电流,为,为半个正,弦,弦波，其,平,平均值为:,两个电源,提,提供的总,功,功率为：,U,SC,1,=,U,SC,2,=,U,SC,t,i,c,1,17,效率为：,18,三、电路,的,的改进,1.克,服,服交越失,真,真,交越失真,产,产生的原,因,因：,在于晶体,管,管特性存,在,在非线性,，,，,u,i,I,B,，则,22,3.电,路,路中增加复,合,合管,增加复合管,的,的目的是：,扩大电流的,驱,驱动能力。,复合管的构,成,成方式：,c,b,e,T,1,T,2,i,b,i,c,b,e,c,i,b,i,c,方式一：,23,b,e,c,i,b,i,c,1,2,晶体管的类,型,型由复合管,中,中的第一支,管,管子决定。,方式二：,c,b,e,T,1,T,2,i,b,i,c,复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效,后晶体管的性能确定均如下：,24,改进后的OCL准互补,输,输出功放电,路,路：,T,1,：电压推动级,T,1,、,R,1,、,R,2,：,U,BE,倍增电路,T,3,、,T,4,、,T,5,、,T,6,：,复合管构成,的,的输出级,准互补,输出级中的,T,4,、,T,6,均为NPN,型,型晶体管，,两,两者特性容,易,易对称。,+,U,SC,-,U,SC,R,1,R,2,R,L,u,i,T,1,T,2,T,3,T,4,T,5,T,6,25,-,U,EE,+,U,CC,E,R,C,T,1,R,C,T,2,T,5,T,6,R,C,3,R,E,2,R,C,4,R,E,3,T,7,T,9,T,8,R,E,4,R,E,5,T,11,T,10,R,L,第4级：互,补,补对称射极,跟,跟随器,差动放大器,第2级,第1级：,差动放大器,第3级：,单管放大器,集成运放内,部,部的功率放,大,大器,26,8.2.2,无,无输出,变,变压器的互,补,补对称功放,电,电路,一、特点,1.单电,源,源供电；,2.输出,加,加有大电容,。,。,二、静态分,析,析,则,T,1,、,T,2,特性对称，,令,：,：,0.,5U,SC,R,L,u,i,T,1,T,2,+,U,SC,C,A,U,L,+,-,U,C,27,三,、,、,动,动,态,态,分,分,析,析,设,输,输,入,入,端,端,在,在0.5,U,SC,直,流,流,电,电,平,平,基,基,础,础,上,上,加,加,入,入,正,正,弦,弦,信,信,号,号,。,。,若,输,输,出,出,电,电,容,容,足,足,够,够,大,大,，,，,U,C,基,本,本,保,保,持,持,在,在0.5,U,SC,，,负,负,载,载,上,上,得,得,到,到,的,的,交,交,流,流,信,信,号,号,正,正,负,负,半,半,周,周,对,对,称,称,，,，,但,但,存,存,在,在,交,交,越,越,失,失,真,真,。,。,i,c,1,i,c,2,交越失真,R,L,u,i,T,1,T,2,+,U,SC,C,A,U,L,+,-,时，,T,1,导通、,T,2,截止；,时，,T,1,截止、,T,2,导通。,0.5,U,SC,u,i,t,28,四,、,、,输,输,出,出,功,功,率,率,及,及,效,效,率,率,若,忽,忽,略,略,交,交,越,越,失,失,真,真,的,的,影,影,响,响,，,，,且,且,u,i,幅,度,度,足,足,够,够,大,大,。,。,则,则,：,：,u,L,U,Lmax,u,i,t,t,29,实,用,用OTL,互,互,补,补,输,输,出,出,功,功,放,放,电,电,路,路,调,节,节,R,使,使,静,静,态,态,U,AQ,=0.5,U,SC,D,1,、,D,2,使b,1,和b,2,之,间,间,的,的,电,电,位,位,差,差,等,等,于,于2,个,个,二,二,极,极,管,管,正,正,向,向,压,压,降,降,，,，,克,克,服,服,交,交,越,越,失,失,真,真,。,。,R,e,1,、,R,e,2,：,电,电,阻,阻,值,值12,，,，,射,射,极,极,负,负,反,反,馈,馈,电,电,阻,阻,，,，,也,也,起,起,限,限,流,流,保,保,护,护,作,作,用,用,。,。,D,1,D,2,u,i,+,U,SC,R,L,T,1,T,2,T,3,C,R,B,R,e,1,R,e,2,b,1,b,2,A,30,8.3,实,实,际,际,功,功,放,放,电,电,路,路,这,里,里,介,介,绍,绍,一,一,个,个,实,实,用,用,的,的OCL,准,准,互,互,补,补,功,功,放,放,电,电,路,路,。,。,其,其,中,中,主,主,要,要,环,环,节,节,有,有,：,：,(1),恒,恒流,源,源式,差,差动,放,放大,输,输入,级,级（,T,1,、,T,2,、,T,3,）；,(2),偏,偏置,电
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