1、8.1 概述8.2 乙類互補功放8.3 其它類型互補功放8.4 實用功放讀圖8.5 小結與基本要求power amplifiersref: ch8_output stages and power amplifiers8.1 概述一、功放電路特點一、功放電路特點1輸出功率輸出功率po盡可能大盡可能大2效率效率 要高要高po大，電路的能量損耗也大3非線性失真非線性失真 要小要小大信號工作狀態， 與po、 是一對矛盾要求vo和io都足夠大4功放管散熱和保護問題功放管散熱和保護問題 (ref: 5.5 功率器件_page 212 )二、功放電路分類二、功放電路分類 classes of power a

2、mplifiers根據靜態偏置靜態偏置或輸出功放管導通角導通角的不同，功放電路可分為四種:甲類甲類 (class-a)乙類乙類 (class-b)甲乙類甲乙類(class-ab)丙類丙類 (class-c) (ref: p493_class c operation)類別 工作點 波 形 導通角 特點甲類甲乙類乙類較高較高較低較低最低最低360 180 180 360 無失真無失真效率低效率低失真大失真大效率最高效率最高失真大失真大效率較高效率較高功放電路分類比較表功放電路分類比較表一、電路(circuit)ocl(outputcapacitorless)雙雙管：npn、pnp特性相同且互補 (

3、complementary pair of bipolar transistors)雙雙共集電路雙雙電源供電 8.2 乙類互補功放class b complementary push-pull output stage又稱ocl互補功放二、工作原理(operation)vi正半周時結論：結論： 兩個三極管，輪流導電輪流導電（正、負半周）互補不足互補不足忽略三極管的開啟電壓:t1導電ie1通過rlvi負半周時t2導電ie2通過rl合成合成完整、不失真波形互補complementary推挽push-pull組合特性分析圖解法圖解法負載上的最大不失真電壓最大不失真電壓為vom=vcc -vcesvo

4、=-vcel2cesccl2omomaxr2)vv(r2vpl2oml2cemlcemcemcmcemooor2vr2vr2v2v2i2vvip1輸出功率輸出功率po三、參數計算三、參數計算)vvv(r2vpcesccoml2ccom略最大不失真功率為：最大不失真功率為：理想最大輸出功率為：理想最大輸出功率為：以正半周為例wtvsinvomo設：功率三角形vom: 峰值2 2電源供給功率電源供給功率pvlomcc0lomcc0omccccccvrvv2) td(tsinrv22v) td(tsini22viv=p3 3三極管的管耗三極管的管耗p pt t )4vvv(r1) td(rtsinv

5、) tsinvv(21=p2omomccllom0omcct1t1tt2t12ppp=poml2ccl22cct1max2 . 022 . 0prvrvp問：問：vom=？ pt1最大, pt1max=？用pt1對vom求導得出：pt1max發生在vom=2vcc/=0. 64vcc處將vom=0.64vcc代入pt1表達式得：4 4效率效率當vom = vcc 時，max=/4 =78.5。ccomlomcc2lomvo4r22rvvvvvpp四、選管條件四、選管條件1pcm 2)v(vceoceo)br(3cmil2ccomr2vppt1max =0.2pomccv2lccrvvi很小時,

6、在正、負半周交替過零處會出現非線性失真，這個失真稱為交越失真。五、存在問題五、存在問題_交越失真(crossover distortion) 為解決交越失真，可給三極管稍稍加一點偏置，使之工作在甲乙類甲乙類。(a)利用二極管提供偏置電壓 (b)利用三極管恒壓源提供偏置 甲乙類(class ab)互補功率放大電路參數計算參數計算：與乙類功放同：與乙類功放同 8.3其它類型互補功率放大電路8.3.1 單電源互補功放單電源互補功放8.3.2 采用復合管的互補功放采用復合管的互補功放8.3.3 集成功放集成功放8.3.4 btl互補功放互補功放8.3.5 雙通道功放雙通道功放8.3.1 單電源互補功放

7、otl（output transformerless) 單電源單電源電容器電容器co選擇：選擇：靜態靜態:vk=vcc /2參數計算參數計算：ocl公式中以公式中以vcc /2取代取代vcc ll21frc (5-10) 8.3.2 采用復合管的互補功放 當輸出功率較大時往往采用復合管當輸出功率較大時往往采用復合管復合管有四種形式：復合管有四種形式：達林頓管(darlington)：由npn、pnp復合而成。復合管極性極性=前面管極性 8.3.3 集成功率放大器廣泛用于音響、電視和小電機的驅動方面。廣泛用于音響、電視和小電機的驅動方面。大多數大多數集成功率放大器集成功率放大器=運算放大器運算放大器+互補功率輸出。互補功率輸出。 使使用方法原則上與集成運放相同，注意用方法原則上與集成運放相同，注意極限參數極限參數（功耗、最大允許電源電壓等）（功耗、最大允許電源電壓等）一般一般加有足夠大的加有足夠大的散熱器散熱器 8.3.4 btl互補功放負載上獲得的信號電壓要增加一倍。負載上獲得的信號電壓要增加一倍。btl放大電路輸出功率較大，負載可以不接地。放大電路輸出功率較大，負載可以不接地。 8.3.5 雙通道功放 用于立體聲音響設備，一般有專門的集成功放產品。 它有一個左聲道功放和一個右聲道功放，兩功放技術指標相同。