（優選）模擬電子技術基礎功率放大電路課件當前第1頁\共有26頁\編于星期三\10點

1.性能指標：輸出功率和效率。若已知最大不失真輸出電壓的有效值Uom，則可得Pom。

最大輸出功率與電源損耗的平均功率之比為效率。

2.分析方法：因大信號作用，晶體管的非線性不可忽略，故應采用圖解法。一、功率放大電路研究的問題§9.1功率放大電路概述、概述當前第2頁\共有26頁\編于星期三\10點3.晶體管的選用：根據極限參數選擇晶體管。

在功放中，

晶體管集電極電流的最大值接近最大集電極電流ICM，

管壓降的最大值接近c-e反向擊穿電壓U(BR)CEO，

集電極消耗功率的最大值接近集電極最大耗散功率PCM

。稱為工作在盡限狀態。當前第3頁\共有26頁\編于星期三\10點二、對功率放大電路的要求1.輸出功率盡可能大:

即在電源電壓一定的情況下，最大不失真輸出電壓最大。2.效率盡可能高:

即電路損耗的直流功率盡可能小，靜態時功放管的集電極電流近似為0。當前第4頁\共有26頁\編于星期三\10點三、晶體管的工作方式1.甲類方式：晶體管在信號的整個周期內均處于導通狀態2.乙類方式：晶體管僅在信號的半個周期處于導通狀態3.甲乙類方式：晶體管在信號的多半個周期處于導通狀態當前第5頁\共有26頁\編于星期三\10點電源的功率，最大輸出功率效率9.1.2功率放大器的組成一、為什麼共射放大電路不宜用作功率放大器當前第6頁\共有26頁\編于星期三\10點二、變壓器耦合功率放大電路

電源的功率，(忽略基極電流)最大輸出功率效率當前第7頁\共有26頁\編于星期三\10點乙類推挽電路

信號的正半周T1導通、T2截止；負半周T2導通、T1截止。

兩只管子交替工作，稱為“推挽”。設β為常量，則負載上可獲得正弦波。輸入信號越大，電源提供的功率也越大。

希望輸入信號為零時，電源不提供功率。當前第8頁\共有26頁\編于星期三\10點三.

無輸出變壓器的功率放大器電路（OTL

電路

）

輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→C→RL→地

C充電。輸入電壓的負半周：

C

的“＋”→T2→地→RL→C“－”C放電。因變壓器耦合功放笨重、自身損耗大，故選用OTL電路。（1）（2）動態時當前第9頁\共有26頁\編于星期三\10點C足夠大，才能認為其對交流信號相當于短路。OTL電路低頻特性差。當前第10頁\共有26頁\編于星期三\10點課程回顧

若已知最大不失真輸出電壓的有效值Uom，則可得Pom。一、最大不失真輸出功率二、效率

若直流電源提供的平均功率為PV，則功率放大電路的效率為：當前第11頁\共有26頁\編于星期三\10點三.無輸出變壓器的功率放大器電路（OTL電路）

當前第12頁\共有26頁\編于星期三\10點四.

無輸出電容的功率放大器（

OCL電路）輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地輸入電壓的負半周：

地→RL→T2→－VCC兩只管子交替導通，兩路電源交替供電，雙向跟隨。（1）靜態時，UEQ＝UBQ＝0。（2）動態時當前第13頁\共有26頁\編于星期三\10點幾種電路的比較

變壓器耦合乙類推挽：單電源供電，笨重，效率低，低頻特性差。OTL電路：單電源供電，低頻特性差。OCL電路：雙電源供電，效率高，低頻特性好。當前第14頁\共有26頁\編于星期三\10點§9.2互補功率放大電路一、輸出功率二、效率三、晶體管的極限參數要求：定量掌握當前第15頁\共有26頁\編于星期三\10點然后求出電源的平均功率，效率在已知RL的情況下，先求出Uom，則求解輸出功率和效率的方法當前第16頁\共有26頁\編于星期三\10點一、輸出功率1、靜態分析

無輸入交流信號時，求靜態工作點。當前第17頁\共有26頁\編于星期三\10點大功率管的UCES常為2~3V。其中，最大不失真輸出電壓的有效值最大輸出功率2、動態分析當前第18頁\共有26頁\編于星期三\10點二、效率電源電流注：基極電流可以忽略,求直流電源提供的功率當前第19頁\共有26頁\編于星期三\10點三.晶體管的極限參數

（1）最大管壓降兩只功率管中處于截止狀態的管子將承受較大的管壓降

（2)集電極最大電流當前第20頁\共有26頁\編于星期三\10點每只管子功耗與輸出電壓峰值的關系為管壓降發射極電流

（3)集電極最大功耗討論：管耗最大既不發生在輸入電壓最小時，也不發生在輸入電壓最大時。瞬時值當前第21頁\共有26頁\編于星期三\10點PT對UOM求導，并令其為0，可得每只管子功耗與輸出電壓峰值的關系為管壓降發射極電流瞬時值將UOM代入PT的表達式，可得當前第22頁\共有26頁\編于星期三\10點

例

在圖9.2.1所示電路中，已知VCC=15V,輸入電壓為正弦波，晶體管的飽和壓降為UCES為3V，電壓放大倍數為1，負載電阻RL=4。（1）求解負載上可能獲得的最大功率和效率？

（2）若輸入電壓最大有效值為8V，則負載上能獲得的最大功率？（3）若T1管的集電極和發射極短路，則將產生什么現象？

解（1)（2）因為U0≈Ui，所以Uom=8V。最大輸出功率為當前第23頁\共有26頁\編于星期三\10點

（3）若T1管的集電極和發射極短路，則T2管靜態管壓降為2VCC，且從+VCC經T2管的e-b、R3至-VCC形成基極靜態電流，由于T2管工作在放大狀態，集電極電流勢必很大，使之因功耗過大損壞。T2管的發射結將燒壞。

當前第24頁\共有26頁\編于星期三\10點

例

在圖9.2.1所示電路中，晶體管的飽和壓降為UCES為2V，負載電阻RL=8。（1）若負載所需最大功率為16W，則電源電壓至少應取多少伏？

（2）若電源電壓至取20V，則晶體管的最大