康华光,第五版,模拟电子技术-第8章-功率放大电路

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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

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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

2. 功率放大电路提高效率的主要途径

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1. 功率放大电路的特点及主要研究对象(1) 功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种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。管子工作在接近极限状态。

一般直接驱动负载，带载能力要强。 (2) 要解决的问题 提高效率 减小失真 管子的保护

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2. 功率放大电路提高效率的主要途径 降低静态功耗，即减小静态电流。

四种工作状态 根据正弦信号整个周期 内三极管的导通情况划分 甲类：一个周期内均导通 乙类：导通角等于180° 甲乙类：导通角大于180° 丙类：导通角小于180°

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8.2 射极输出器——甲类放大的实例

简化电路

带电流源详图的电路图

特点： 电压增益近似为1,电流增益很大，可获得较大的功 率增益，输出电阻小，带负载能力强。

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8.2 射极输出器——甲类放大的实例电压与输入电压的关系

vO (vI 0.6)V设T1的饱和压VCES≈0.2V vO正向振幅最大值

Vom VCC 0.2VvO负向振幅最大值 T1截止Vom I BiAS RL

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8.2 射极输出器——甲类放大的实例当 VCC VEE 15V

I BiAS 1.85ARL 8

vI VBiAS viVBIAS=0.6V 放大器的效率η Pom (PVC PVE ) 100% 16.4%

效率低

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8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路8.3.1 电路组成

8.3.2 分析计算 8.3.3 功率BJT的选择

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8.3.1 电路组成1. 电路组成由一对NPN、PNP特性相同的 互补三极管组成，采用正、负双 电源供电。这种电路也称为OCL

互补功率放大电路。

2. 工作原理两个三极管在信号正、 负半周轮流导通，使负载得 到一个完整的波形。

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8.3.2 分析计算

图解分析

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8.3.2 分析计算1. 最大不失真输出功率Pomax( Pomax = VCC VCES 2 RL )2

(VCC VCES ) 2 2 RL

忽略VCES时 实际输出功率

Pomax

V CC 2 RL

2

Po = Vo I o

Vom

Vom 2 2 RL 2 RL

Vom

2

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8.3.2 分析计算2. 管耗PT1 PT1 = 2π 1 2π

单个管子在半个周期内的管耗

π

0 π

vo (VCC vo ) d( t ) RL (VCC Vomsin t ) Vomsin t d( t ) RL2

0

V 1 π VCCVom ( sin t om sin2 t ) d( t ) 2π 0 RL RL 2 1 VCCVom Vom ( ) RL π 4 2 2 VCCVom Vom 两管管耗 PT = PT1 PT2 ( ) RL π 4

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8.3.2 分析计算3. 电源供给的功率PV2VCCVom PV = Po PT πRL

当 Vom VCC 时 ， PVm

2 VCC π RL

2

4. 效率

Po π Vom = PV 4 VCC当 Vom

π VCC 时 ， 78.5

% 4

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8.3.3 功率BJT的选择1. 最大管耗和最大输出功率的关系因为当 Vom1 VCCVom Vom PT1 ( ) RL π 42

2 VCC ≈0.6VCC 时具有最大管耗 πPT1m2 1 VCC 2 ≈0.2Pom RL π

选管依据之一

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8.3.3 功率BJT的选择功率与输出幅 度的关系 2. 功率BJT的选择

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8.3.3 功率BJT的选择2. 功率BJT的选择

(1)每只BJT的最大允许管耗PCM必须大 于 0.2Pom(2)T2导通时，-uCE2=0,uCE1=2Vcc,因此应 选用 V ( BR)CEO 2Vcc 的功率管。 (3)通过功率BJT的最大集电极电流为 Vcc/RL,所以BJT的ICM一般不宜低于此值。

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8.4 甲乙类互补对称功率 放大电路8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路

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8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路乙类互补对称电路存在的问题

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8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路1. 静态偏置 可克服交越失真 2. 动态工作情况 二极管等效为恒压模型交流相当于短路设T3已有合适 的静态工作点

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8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路VCE4 R1 R2 VBE4 R2

VBE4可认为是定值 R1、R2不变时，VCE4也 是定值，可看作是一个直流 电源。

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8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路静态时，偏置电路使 VK=VC≈VCC/2(电容C充电达 到稳态)。 当有信号vi时 负半周T1导通，有电流通过负 载RL,同时向C充电 正半周T2导通，则已充电的电 容C通过负载RL放电。 只要满足RLC >>T信，电容C就 可充当原来的-VCC。 计算Po、PT、PV和PTm的公式 必须加以修正，以VCC/2代替原 来公式中的VCC。 end

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j3l4.html