1、第五章 作業5.2.3 8.3.35.2.4 8.3.45.3.5 8.4.525.1 功率放大電路的一般問題5.2 乙類雙電源互補對稱功率放大電路 5.3 甲乙類互補對稱功率放大電路*5.4 集成功率放大器5.5 功率器件（略）5 功率放大電路 甲乙類雙電源互補對稱電路（略） 甲乙類單電源互補對稱電路4例如： 擴音系統執行機構功率放大器的作用： 用作放大電路的輸出級，以驅動執行機構。如使揚聲器發聲、繼電器動作、 儀表指針偏轉等。 功率放大電壓放大信號提取5.1 功率放大電路的一般問題5 功率放大與電壓放大的區別1.后者只能給出放大的電壓，不能給出大電流，所以其功率輸出并不大。而前者則既要輸出

2、大電壓，又要輸出大電流。2.兩者都放大信號，但前者要輸出大電流，所以對器件要求高，即耐壓高，電流大，包括對三極管，電阻，電容等。3.前者對電源要求高，電路設計中要提高能量轉換效率。而后者對電源轉換效率要求不高，因為輸出功率較小，所以電源本身功耗不大，一般可以不考慮功率損耗。尤其是便攜式，移動式設備中對此要求更高。6設計功放電路應注意的問題(1) 功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數不能超過晶體管的極限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。 ICMPCMUCEMIcuce工作區7(2) 電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。即動態范圍要盡可能大。(3) 電源提供的能量盡可能

3、地轉換給負載，以減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。Pomax : 負載上得到的交流信號功率。PE ： 電源提供的直流功率。8 射極輸出器的輸出電阻低，帶負載能力強，是否可以作功放呢？問題討論Rbuo USCuiibRE射極輸出器能否做功率放大？9RbuoUSCuiRE考慮最理想的情況：設負載開路，此時輸出電壓最大；同時忽略管子壓降。uotuoibQicuceUSC首先做負載線確定工作點Q注意是uo而不是uce10忽略晶體管的飽和壓降和截止區，輸出信號uo的峰值最大只能為：QIcuCEUSC直流負載線UCEQ = 0.5USC 則靜態工作點： 為得到較大的輸出信號，假設將射極輸

4、出器的靜態工作點（Q）設置在負載線的中部，令信號波形正負半周均不失真 ，如下圖所示。再按照最理想情況：因負載開路，所以交直流負載線合一11放大電路的Q設在負載線中間，輸出無失真，稱為甲類放大。1. 直流電源輸出的功率2. 最大負載功率3. 最大效率(RL開路時,最理想的情況)IcQ=(Usc/2)/RL12如何解決效率低的問題？辦法：減小靜態損耗。即降低Q點位置。既降低Q點又不會引起截止失真的辦法： 互補對稱射極輸出器。缺點：會引起截止失真。13 互補對稱功放的類型 無輸出變壓器形式 （ OTL電路）無輸出電容形式 （ OCL電路）OTL: Output TransformerLessOCL:

5、 Output CapacitorLess互補對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、 PNP各一支；兩管特性一致。類型：5.2 乙類雙電源互補對稱功率放大電路14一、工作原理（設ui為正弦波）電路的結構特點：ui-USCT1T2uo+USCRLiL1. 由NPN型、PNP型三極管構成兩個互補的射極輸出器對接而成。2. 雙電源供電。3. 輸入輸出端不加隔直電容。直接耦合。無輸出電容的互補對稱功放電路（ OCL電路）15ic1動態分析：ui 0VT1截止，T2導通ui 0VT1導通，T2截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內工作

6、的方式，稱為乙類放大。因此，不需要隔直電容。靜態分析：ui = 0V T1、T2均不工作 uo = 0Vic216乙類放大的輸入輸出波形關系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL死區電壓uiuououo tttt交越失真：輸入信號 ui在過零前后，輸出信號出現的失真稱為交越失真。交越失真17ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1) 靜態電流 ICQ、IBQ等于零；(2) 每管導通時間等于半個周期 ； (3) 存在交越失真。 乙類放大的特點：18二、最大輸出功率及效率的計算假設 ui 為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導通時均能飽和，此時輸出達到最大值。ULmax負載上得到的最大功率為：

7、iL-USCRLuiT1T2UL+USC若忽略晶體管的飽和壓降，則負載（RL)上的電壓和電流的最大幅值分別為：19電源提供的直流平均功率計算： 每個電源中的電流為半個正弦波，其平均值為:兩個電源提供的總功率為：USC1 =USC2 =USCtic120效率為：結論：OCL電路效率較高； 電流、電壓波形存在失真。21三、電路的改進1. 克服交越失真交越失真產生的原因： 在于晶體管特性存在非線性，ui IB，則263. 電路中增加復合管增加復合管的目的是：擴大電流的驅動能力。復合管的構成方式：cbeT1T2ibicbecibic方式一：27becibic 1 2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決

8、定。方式二：cbeT1T2ibic復合管構成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能確定均如下：28一、特點1. 單電源供電；2. 輸出加有大電容。二、靜態分析則 T1、T2 特性對稱，先調靜態工作點令：UB=0.5Usc0.5USCRLuiT1T2+USCCAUL+-UCB5.3 甲乙類互補對稱功率放大電路無輸出變壓器的互補對稱功放電路（OTL電路）29三、動態分析設輸入端在 0.5USC 直流電平基礎上加入正弦信號。若輸出電容足夠大， UC基本保持在0.5USC ，負載上得到的交流信號正負半周對稱，但存在交越失真。ic1ic2交越失真RLuiT1T2+USCCAUL+-時，T1導通、

9、T2截止；時，T1截止、 T2導通。0.5USCuit電容C起電源作用30四、輸出功率及效率若忽略交越失真的影響，且 ui 幅度足夠大。則：uLULmaxuitt31實用OTL互補輸出功放電路調節R,使靜態UAQ=0.5USCD1 、 D2使b1和b2之間的電位差等于2個二極管正向壓降，克服交越失真。Re1 、 Re2：電阻值12，射極負反饋電阻，也起限流保護作用。D1D2ui+USCRLT1T2T3CRBRe1Re2b1b2A32例 OTL放大電路如下圖， T1 、T2特性完全對稱，vi為正弦電壓，VCC=10V，RL=16，回答以下問題。(1) 靜態時， C2兩端電壓是多少？調整哪個電阻能滿足這一要求？(2) 若輸出波形出現交越失真，應調整哪個電阻？ 如何調整？(3) 若R1=R3 =1.2k, T1,T2的為50,|VBE|=0.7V， PCM=200mW。靜態時vo=0，假設D1,D2, R2 中任一個開路，將會造成什么后果？33答：(