《模拟电子技术》教学教案(共42单元)知识点25：甲乙类互补对称功率放大电路-电子教案.doc

《模拟电子技术》课程电子教案教师： 序号：12教学项目 （任务）名称基本放大电路课时数2教学内容主要知识点甲乙类互补对称功率放大电路重点、难点甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理和功率参数计算方法教学目标专业能力掌握甲乙类和乙类功率放大电路的相同点及区别，掌握甲乙类互补对称功率放大器的结构特点，工作原理；掌握单电源互补对称功率放大器（OTL电路）的分析方法方法能力学生利用动画、视频、仿真、实操等掌握甲乙类互补对称功率放大电路的工作原理及应用社会能力提高逻辑思维能力，锻炼理性思维学生情况分析高职高专学生教学环境要求多媒体教室与实训室教学方法理论与实操相结合，即学即练教学手段多媒体教学，小组协作训练教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配明确任务甲乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功放电路存在一个缺点，就是输出电压存在失真因为三极管的输入特性曲线上有一段死区电压，而该电路工作于乙类状态，基极偏置为零当输入电压尚小而不足以克服死区电压时，三极管基本截止，在正负半波相交的地方出现了失真，称其为交越失真，如图7-73所示。

图7-71乙类双电源互补对称功率放大电路的仿真原理图图7-72输入输出波形图观看图片、动画、仿真5教学步骤教学内容学生活动时间分配知识引导1. 乙类互补对称功放的交越失真前面讨论乙类互补对称功率放大电路，实际上并不能使输出波形很好地反映输入的变化根据三极管的输入特性可知，三极管只有在加于其发射结的电压大于门坎电压时才能导通由于没有直流偏置，当ui较低时，VT1和VT2管都截止，ic1和ic2基本为0，负载RL上无电流流过，出现一段死区，如图7-73所示，这种现象称为交越失真图7-73乙类互补对称功放的交越失真2. 甲乙类互补对称功率放大器为了克服交越失真，可给两互补管的发射结设置一个很小的正向偏置电压，使它们在静态时处于微导通状态这样既消除了交越失真，又使功放管工作在接近乙类的甲乙类状态，效率仍然很高图7-74所示电路就是按照这种要求来构成的甲乙类功放电路图7-74甲乙类互补对称功率放大器图7-74中，静态时VD1、VD2两端压降加到VT1、VT2的基极之间，使两管处于微导通状态当有信号输入时，由于VD1、VD2对交流信号近似短路（其正向交流电阻很小），因此加到两管基极的正、负半周信号的幅度相等。

3. 单电源互补对称功率放大器（OTL电路）双电源互补对称功率放大电路采用双电源供电，但某些场合往往给使用带来不便为此，可采用图7-75所示的单电源供电的甲乙类功放，又称OTL电路图中VT3前置放大级，VT1、VT2组成互补对称输出级，VD1、VD2保证电路工作于甲乙类状态在输入信号ui=0时，一般只要R1、R2取值适当，就可使 IC3、UB1和UB2达到所需大小，给VT1和VT2提供一个合适的偏置，从而使K点直流电位为UCC/2CL两端静态电压也为UCC/2由于CL容量很大，满足RLCL>T（信号周期），因此有交流信号时，电容CL两端电压也为基本不变，它相当于一个电压为UCC/2的直流电源此外，CL还有隔直通交的耦合作用图7-75 OTL电路当ui为负半周时，VT1导通，VT2截止，有电流流过负载RL，同时向CL充电；当ui为正半周时，VT1截止，VT2导通，此时CL起着电源的作用，通过负载RL放电电容CL和一个电源UCC起到了原来的+UCC和—UCC两个电源的作用，但其电源电压值应等效为UCC/2显然若把OCL电路性指标中的UCC换成UCC/2，就得到OTL电路的性能指标图中R2引入的负反馈，不但稳定了K点的直流电位，而且改善了整个电路的性能指标。

PPT、动画演示、图片20教学步骤教学内容学生活动时间分配操作训练甲乙类互补对称功率放大电路1．制作双电源甲乙类互补对称功率放大电路（1）按图制作仿真（2）测量、记录静态工作点和电压波形用万用表测量并记录静态工作点值，用示波器观察并测量记录电压、电流波形2．制作单电源甲乙类互补对称功率放大电路（1）按图制作仿真（2）测量、记录静态工作点和电压波形用万用表测量并记录静态工作点值，用示波器观察并测量记录电压、电流波形按图制作仿真并测量、记录55教学步骤教学内容学生活动时间分配知识深化集成功率放大器集成功率放大器具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点，因此在收音机、电视机、收录机、开关功率电路、伺服放大电路中广泛采用各类专用集成功率放大器目前生产的集成功放内部大多与集成运算放大器相似按输出功率（由几百毫瓦～一百多瓦），分为小、中、大功率放大器如LM386，电源电压4～12V，音频功率0.5W，可用电池供电SHM2150Ⅱ集成音频功放具有左右双路通道放大电路，输出级采用VMOS管，输出功率可达2×150W1．集成功率放大电路的主要性能指标集成功率放大电路的主要性能指标有最大输出功率、电源电压范围、静态电源供给电流、电压增益、频带宽度、输入阻抗、，总谐波失真等。

几种典型产品的性能指标如表7-1所示表7-1典型集成功放的主要参数表7-1中所示电压增益均为在信号频率为1KHz条件下测试所得对于同一负载，当电源电压不同时，最大输出功率的数值将不同当然，对同一电源电压，当负载不同时，最大输出功率的数值也不同应当指出表6-1中所示数据均为典型数据，使用时应进一步查阅手册，以便获得更确切的数据2．用LM386组成的OTL功放电路下图是用LM386组成的OTL功放电路7脚接去耦电容C，5脚所接10Ω 和0.1μ F串联网络是为防止电路自激而设置的1、8脚所接阻容电路可调整电路的电压增益，通常电容取10μF，R约为20KΩR的值愈小，增益愈大该电路常用于收录机及玩具电路中PPT、仿真5归纳总结消除交越失真的方法是采用甲乙类互补对称功率放大电路PPT、图片5作业课后练习教学参考资料、网站[1] 张志良主编《模拟电子技术基础》，机械工业出版社[2] 邓木生、周红兵，《模拟电子电路分析与应用》，高等教育出版社，2008年11月出版[3] 吴志荣，《电子技术与实践》，高等教育出版社，2008年11月出版[4] 余红娟，《电子技术基本技术技能》，人民邮电出版社[5] 余红娟，《电子电路分析与调试》，人民邮电出版社[6] 胡宴如主编《模拟电子技术》，高等教育出版社，2000年出版课外学习网站1．http://cmd-2． 综合电子论坛3． 电子开发网4． 电子天下5． 6． 应用电子网7． 中国电子制作8. 9. 各校精品课程网站教学后记（包括自我评价与学生评价，教学过程的全面分析）动画演示形象，学生容易接受（注：教学过程设计部分可加页；表格中的单元格可合并、拆分）。