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南理工模电课件6-4

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  • 卖家[上传人]:F****n
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  • 上传时间:2019-04-21
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    • 1、主要内容链接,6.4 功率放大电路 1. 概 述 2. 乙类双电源互补对称功率放大电路 3. 甲乙类互补对称功率放大电路,6.4 功率放大电路(教材5.15.3节内容),功率放大电路的主要作用是向负载提供不失真(或失真最小)的足够大的功率,它和一般放大电路相比最主要的特点是:晶体管处于大信号工作状态(输入、输出信号都很大)。,1. 概 述,(1) 功率放大电路的特殊问题 功放管处于大信号工作状态,甚至接近极限运用状态,因此对电路的分析应采用图解法; 功放电路的效率应尽可能高,以降低直流电源的功率损耗; 功放电路不可避免地存在一定的非线性失真,但应确保非线性失真被限制在允许的范围内; 对于功放电路还应考虑散热问题以及功放管在大电压、大电流状态下的损坏和保护问题。,三极管的工作状态和 功率放大电路提高效率的途径,三极管根据导通时间分为四种工作状态: 甲类:管子的导通时间为输入信号的一个周期(导通角为360) 甲乙类:管子导通时间超过输入信号的半个周期(导通角为180 360) 乙类:管子导通时间为输入信号的半个周期 (导通角为180 ) 丙类:管子导通时间小于输入信号的半个周期(导通角为0

      2、 180),(a) 甲类放大,甲类放大: 一个信号周期内iC0 缺点:效率低,为了提高 ,可以降低电路的静态工作点,以使IC减小,(b) 甲乙类放大和乙类放大,甲乙类放大:一个信号周期内有半个周期以上iC0,乙类放大: 一个信号周期内只有半个周期iC0,甲乙类、乙类放大电路虽然提高了效率,但输出波形都产生了严重失真,因此需采用特殊的电路结构以调整输出波形。,2. 乙类双电源互补对称功率放大电路,(1) 电路组成和工作原理,信号处于正半周时: T1导通、T2截止,信号处于负半周时: T1截止、T2导通,整个信号周期内T1、T2轮流导通,组成推挽式电路。,由于两个管子互补对方的不足,工作性能对称,并由双电源供电,所以称这种电路为双电源互补对称电路。 又由于其输出端不含电容,该电路又称为双电源OCL电路。,(2) 电路的分析与计算,(a) 电路的图解分析 . 静态情况分析,. 动态情况分析,信号处于正半周:,(b) 电路的计算,. 输出功率Po,功率 三角形,. 管耗PT,. 直流电源提供的功率PV,. 效率,管子的PCM要大于PT1m0.2Pom 管子的|V(BR)CEO|要大于2VCC

      3、管子的ICM要大于VCC/RL,(3) 功率BJT的选择,总 结,总 结,3. 甲乙类互补对称功率放大电路,当输入信号|vi|小于三极管的门坎电压,T1、T2均截止,负载电阻上既无电流也无电压,输出波形在正负半周交界处产生非线性失真,称为交越失真。,(1) 甲乙类双电源互补对称电路,静态时: VB1 VB21.4V,T1、T2均导通,但IB1、IB2电流都较小,故Q点较低; 电路结构对称,所以IC1IC2,即静态时RL上的输出电流和电压为零; |VCE1| |VCE2| VCC 动态时:电路分析同前,静态时: 忽略IB4电流,则: VCE4VBE4(1+R1/R2),可认为VBE4为恒定值,所以调节R1、R2的比值,就可改变T1、T2管的偏压值。 动态时:电路分析同前,(2) 甲乙类单电源互补对称电路,(a) 基本电路及工作原理,静态时: 通过调节R1、R2 使: VKVCC/2 故电容C两端具有直流压降: VC VCC/2,动态时:电容C会有充放电问题,但C值很大(几百微法)其充放电时间常数远远大于信号周期,所以认为:vC在整个信号周期内维持 VCC/2不变,vi的负半周,T1导通, vi的正半周,T2导通;由于vCVCC/2,所以电路同双电源电路类似,只不过双电源的值为VCC/2,(b) 电路存在的问题,理想情况下: 在信号负半周vK的最大值等于VCC,但实际中由于Rc3上的压降以及vBE1的存在, vK的最大值比VCC小很多。意味着输出电压的最大值比VCC/2小很多,(c) 自举电路的作用,(3) 复合管在功放电路中的应用,例 题 1,如图所示的电路中, VCEQ=5V,ICQ20mA,输入信号vi为正弦波。计算RL上的最大输出功率Pom和此时的值。,例 题 2,图中为一单电源互补功率放大电路, 设vi为正弦波,RL8,管子的VCES和交越失真均忽略不计,试计算Pom9W时的VCC值。(220页,5.3.1),功放电路的效率,PV:直流电源提供的功率 PT:三极管消耗的功率 Po:电路的输出功率,即电路提供给负载电阻的功率,返回,作 业,221页:5.3.4 5.3.5 5.3.8(注意T为锗管),220页:5.2.2 5.2.4,

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