1、8 8 功率放大電路功率放大電路8.1 功率放大電路的一般問題功率放大電路的一般問題8.3 乙類雙電源互補對稱功率放大電路乙類雙電源互補對稱功率放大電路8.4 甲乙類互補對稱功率放大電路甲乙類互補對稱功率放大電路8.2 射極輸出器射極輸出器甲類放大的實例甲類放大的實例8.1 功率放大電路的一般問題功率放大電路的一般問題2. 功率放大電路提高效率的主要途徑功率放大電路提高效率的主要途徑1. 功率放大電路的特點及主要研究對象功率放大電路的特點及主要研究對象1. 功率放大電路的特點及主要研究對象功率放大電路的特點及主要研究對象(1) 功率放大電路的主要特點功率放大電路的主要特點 功率放大電路是一種以

2、輸出功率放大電路是一種以輸出較大功率較大功率為目為目的的放大電路。因此，的的放大電路。因此，要求同時輸出較大的要求同時輸出較大的電壓和電流電壓和電流。管子工作在接近極限狀態。管子工作在接近極限狀態。 (2) 要解決的問題要解決的問題 提高效率提高效率 減小失真減小失真 管子的保護管子的保護 一般直接驅動負載，帶載能力要強。一般直接驅動負載，帶載能力要強。2. 功率放大電路提高效率的主要途徑功率放大電路提高效率的主要途徑 降低靜態功耗，即減小靜態電流。降低靜態功耗，即減小靜態電流。乙類：乙類：不設靜態工作點。不設靜態工作點。IcQ為為0，負半周被截去，效率高負半周被截去，效率高78%甲類：甲類：

3、Q點設置在負載線中間，輸點設置在負載線中間，輸出不失真，但效率只有出不失真，但效率只有50%甲乙類：甲乙類：Q點下移，靠近截止區，點下移，靠近截止區，IcQ很小，負半周嚴重失真，效率很小，負半周嚴重失真，效率較高較高70%8.2 射極輸出器射極輸出器甲類放大的實例甲類放大的實例簡化電路簡化電路特點：特點： 電壓增益近似為電壓增益近似為1，無電壓放大，無電壓放大 電流增益很大，電流增益很大， 輸出電阻小，帶負載能力強。輸出電阻小，帶負載能力強。 但效率很低，小于但效率很低，小于501beIiiA8.3 乙類雙電源互補對稱乙類雙電源互補對稱功率放大電路功率放大電路8.3.2 分析計算分析計算8.3

4、.1 電路組成電路組成8.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇8.3.1 電路組成電路組成 由一對由一對NPN、PNP特性相同的特性相同的互補三極管組成，采用正、負雙互補三極管組成，采用正、負雙電源供電。這種電路也稱為電源供電。這種電路也稱為OCL互補功率放大電路。互補功率放大電路。1. 電路組成電路組成2. 工作原理工作原理 兩個三極管在信號正、兩個三極管在信號正、負半周輪流導通，使負半周輪流導通，使負載得負載得到一個完整的波形。到一個完整的波形。1. 輸出功率輸出功率Po（有效值有效值）L2omLomomooo222=RVRVVIVP 8.3.2 分析計算分析計算忽略忽略VCES時時L2CC

5、omax2RVP 最大不失真輸出功率最大不失真輸出功率Pomax 2)(L2CESCComaxRVVP單個管子在半個周期內的管耗單個管子在半個周期內的管耗)(d )(21=0LooCCT1tRvvVP 2. 管耗管耗PT兩管管耗兩管管耗)d( sin)sin(210LomomCCtRtVtVV )d( )sinsin(2102L2omLomCCttRVtRVV )4(12omomCCLVVVR T2T1T=PPP)4(22omomCCLVVVR 3. 電源供給的功率電源供給的功率PV ToV=PPPLomCC2RVV當當時，時， CComVV 2L2CCVmRVP 4. 效率效率 CComVo

6、4=VVPP 當當時，時， CComVV % 78.54 1. 最大管耗和最大輸出功率的關系最大管耗和最大輸出功率的關系因為因為8.3.3 功率功率BJT的選擇的選擇)4(12omomCCLT1VVVRP 0.2Pom L2CC2T1m1RVP 用求極值的方法，求最大管耗：用求極值的方法，求最大管耗：CCCComomCComTVVVVVVVRdVdP6.0/2020)2(1omCCL1故當則有最大管耗：有最大管耗：2. 功率功率BJT的選擇的選擇 每只每只BJT的最大管耗的最大管耗 PCM 0.2Pom 通過一個通過一個BJT的最大集電極電流的最大集電極電流 ICM Vcc/RL(3) BJT

7、的反相耐壓的反相耐壓 VCEO 2Vcc8.4 甲乙類互補對稱功率甲乙類互補對稱功率放大電路放大電路8.4.2 甲乙類單電源互補對稱電路甲乙類單電源互補對稱電路8.4.1 甲乙類雙電源互補對稱電路甲乙類雙電源互補對稱電路8.4.1 甲乙類雙電源互補對稱電路甲乙類雙電源互補對稱電路乙類互補對稱電路存在的問題乙類互補對稱電路存在的問題交越失真交越失真1. 靜態偏置靜態偏置可克服交越失真可克服交越失真2. 動態工作情況動態工作情況二極管等效為恒壓模型二極管等效為恒壓模型設設T3已有合適已有合適的靜態工作點的靜態工作點交流相當交流相當于短路于短路D1,D2D1,D2一直導通，相當于交流短路一直導通，相

8、當于交流短路BE4221CE4VRRRV VBE4可認為是定值可認為是定值 R1、R2不變時，不變時，VCE4也也是定值，可看作是一個直流是定值，可看作是一個直流電源。電源。利用利用VBE進行偏置：進行偏置：8.4.2 甲乙類單電源互補對稱電路甲乙類單電源互補對稱電路1.靜態時，偏置電路使靜態時，偏置電路使VKVCVCC/2（電容（電容C充電達到充電達到穩態）。穩態）。2.當有信號當有信號vi時時負半周負半周T1導通，有電流通過負導通，有電流通過負載載RL，同時向，同時向C充電充電正半周正半周T2導通，則已充電的電導通，則已充電的電容容C通過負載通過負載RL放電。放電。只要滿足只要滿足RLC

9、T信信，電容，電容C就可充當原來的就可充當原來的VCC。3. 計算計算Po、PT、PV和和PTm的公的公式必須加以修正，以式必須加以修正，以VCC/2代替代替原來公式中的原來公式中的VCC。 例例1. 甲乙類雙電源甲乙類雙電源OCL功率放大電路如圖所示；已功率放大電路如圖所示；已知知T1、T2管的飽和壓降管的飽和壓降VCES=2V；1）當）當T3管的輸出電壓有效值管的輸出電壓有效值VO3=8V時；計算電路的時；計算電路的Po、PV、PT1 和效率和效率；2）其最大不失真輸出功率）其最大不失真輸出功率Pom？這時對應的？這時對應的vo3有效值是有效值是多少？多少？LoRVIVP2ooo=)4(1

10、2omomCCL1VVVRPT)4)28 (2820(812W5W888212TOVPPPW18528CComVo4=VVPP 2028444%解解 (1) 2)(L2CESCComaxRVVP（2） 82)220(2W25.20Lomaxo3RP=VVoV7 .12射極輸出器射極輸出器o3VVo例例2乙類乙類OCL功率放大電路如圖所示。功率放大電路如圖所示。（1） 電路在工作過程中會產生何種失真？如何消除？電路在工作過程中會產生何種失真？如何消除？輸出端輸出端A點的對地靜態電壓點的對地靜態電壓VA ？（2） 計算當計算當vi =5 Sint(V)時，輸出功率時，輸出功率PO 、管耗管耗PT和

11、和效率效率；（3）電路能輸出的最大功率）電路能輸出的最大功率POm是多少？最大管耗是多少？最大管耗PT1m是多少？（設是多少？（設VCES = 1V）解解 (1)交越失真交越失真提高提高T1、T2的靜態工作的靜態工作點，使之工作在甲乙類。點，使之工作在甲乙類。VA= IoRL =0Vend射極輸出器射極輸出器ioVV 所以，所以，Vom = 5 VLomRVP22o5252W5 .2)4(22omomCCLVVVRPT)45515(522W1.7CComVo4=VVPP %2.261554(2)(3) 2)(L2CESCComaxRVVP52) 115(2WW206.19OmmTPP2 . 0

12、1WW492.3例例8.3.1功放電路如圖所示，設VCC=12V，RL=8，功率BJT的極限參數為ICM=2A，|V(BR)CEO|30V，PCM5W。試求：(1)求Pom，并檢驗功率BJT的安全工作情況WRVP98212212L2CCom解：0.2Pom 1.8W5WTmPAARVi25 . 1812LCCCMVVVvCC30242CEM功率功率BJTBJT能安全工作。能安全工作。(2)求0.6時的PO值L2omo2=RVPCComVo4=VVPP VVom2 . 9W3 . 5822 . 92習題習題8.3.2已知VCC12V，RL16，vi為正弦波。求（1）在BJT的飽和壓降VCES可以

13、忽略不計的條件下，負載上可能得到的最大輸出功率Pom；WRVPLCCom5 . 4)2/(2（2）每個管子允許的損耗PCM至少為多少？CComVV（3）每個管子的耐壓|V(BR)CEO|應大于多少。WPPomCM9 . 02 . 0VVCC242|V|(BR)CEO習題習題8.3.3設vi為正弦波， RL8，要求最大輸出功率Pom 9W 。試求在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計的條件下，求(1)正、負電源VCC的最小值；VVWRVPCCLCCom129)2/(2(2)根據所求VCC的最小值，計算相應的ICM、 |V(BR)CEO| 的最小值；CComVVWPPomCM8 . 12 . 0VVCC242|V|(BR)CEOARVILCCCM12(3)輸出功率最大時(Pom 9W )，電源供給的功率PV； ToV=PPP11.46W 2L2CCRV(4)每個管子允許的管耗PCM的最小值；(5)輸出功率最大 (Pom 9W )時的輸入電壓有效值。VVVVCCoi49. 82習題習題8.3.4WRVPLoo25.122(2)在輸入信號vi的幅值為VimVCC20V時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。VVo10%96.54%100VoPP(1)在輸入信號Vi10V(有效值)時電