甲乙类互补对称功率放大电路.ppt

8.4 甲乙类互补推挽功率放大电路甲乙类互补推挽功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路1、电路中增加、电路中增加 R1、、D1、、D2、、R2支路R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2 静态时静态时: T1、、T2两管发射结电两管发射结电位分别为二极管位分别为二极管D1、、 D2的正的正向导通压降，致使两管均处向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态，有较小的于微弱导通状态，有较小的静态电流静态电流ICQ；； 另：另：静态电流在输出端被抵消，静态电流在输出端被抵消， 故故vi＝＝0，，VO=0一、克服交越失真的措施一、克服交越失真的措施甲乙类互补对称功率放大电路R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2动态时：动态时： D1 、、D2交流电阻很小，交流电阻很小，可认为对交流短路可认为对交流短路vi正半周，正半周， T1 导通导通 , T2 截止截止Vi负半周，负半周， T2 导通导通 , T1 截止截止甲乙类互补对称功率放大电路t iC1ICQ1t iC2ICQ2tiL功率计算同乙类功放功率计算同乙类功放特点：特点：存在较小的静态电存在较小的静态电流流 I ICQ CQ 、、I IBQ BQ 。

每每管导通时间大于半管导通时间大于半个周期，基本不失个周期，基本不失真工作方式称为真工作方式称为““甲乙类放大甲乙类放大”” 甲乙类放大的波形关系：甲乙类放大的波形关系：甲乙类互补对称功率放大电路克服交越失真电路中的克服交越失真电路中的D1、、D2两二极管可以用两二极管可以用VBE电压倍增电路替代电压倍增电路替代2. VBE电压倍增电路电压倍增电路B1B2+-R1R2VIBI 合理选择合理选择R1、、R2大小，大小，B1、、B2间便可得到间便可得到 VBE 任意倍数的任意倍数的电压 图中图中B1、、B2分别接分别接T1、、T2的基极假设的基极假设I >>IB，则，则甲乙类互补对称功率放大电路 电路中增加复合管电路中增加复合管cbeT1T2ibicbecibic方式一：方式一：增加复合管的目的是：增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力扩大电流的驱动能力功放电路的改进功放电路的改进甲乙类互补对称功率放大电路becibic      1  2晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定方式二：方式二：cbeT1T2ibic复合管构成方式很多。

不论哪种等效方式，等效复合管构成方式很多不论哪种等效方式，等效后晶体管的性能确定均如下：后晶体管的性能确定均如下：甲乙类互补对称功率放大电路改进后的功放电路：改进后的功放电路： T T1 1：：电压推动级电压推动级 T T2 2、、R R1 1、、R R2 2：： V VBEBE倍增电路倍增电路 T T3 3、、T T4 4、、T T5 5、、T T6 6：： 复合管构成的输出级复合管构成的输出级准互补准互补 输出级中的输出级中的T T4 4、、T T6 6均为均为NPNNPN型晶体管，两者特性容易对称型晶体管，两者特性容易对称VCC-VCCR1R2RLviT1T2T3T4T5T6甲乙类互补对称功率放大电路功放如图所示已知功放如图所示已知VCC=26V，，RL=8Ω，，T1,T2的饱和压降的饱和压降|VCES|=2V，，D1、、D2导通压降为导通压降为0.7V, T1，，T2的的|VBE|=0.7V例题例题①①试求静态时试求静态时VA，，VB1，，VB2的值的值②②若测得负载若测得负载RL上的电压有效值上的电压有效值为为15V，求，求PO，，PT，，PV及及η。

③③求该电路不失真的最大输出功求该电路不失真的最大输出功率率POmax和和η④④求管耗最大时的输出功率和效求管耗最大时的输出功率和效率R1D1D2R2VCC-VCCvOviiLRLT1T2AB1B2甲乙类互补对称功率放大电路①①静态时静态时vi=0，， VA=0，，VB1 =0.7V，， VB2 =-0.7V解：解：R1D1D2R2VCC-VCCVOviiLRLT1T2 ②② 由由VO =15V，得，得每管耗每管耗甲乙类互补对称功率放大电路③③最大不失真输出功率最大不失真输出功率 ④④ 管耗最大时管耗最大时甲乙类互补对称功率放大电路互补推挽功率放大电路互补推挽功率放大电路 互补对称功放的类型互补对称功放的类型 无输出变压器形式无输出变压器形式 （（ OTL OTL电路）电路）无输出电容形式无输出电容形式 （（ OCL OCL电路电路））OTL: Output TransformerLessOCL: Output CapacitorLess思考：若是单电源供电，又如何呢？思考：若是单电源供电，又如何呢？甲乙类互补对称功率放大电路二、二、OTLOTL互补对称功放电路互补对称功放电路1 1、特点、特点1. 1. 单电源供电；单电源供电；2. 2. 输出加有大电容。

输出加有大电容2 2、静态分析、静态分析 T T1 1、、T T2 2 特性对称，特性对称，+VCCRLviT1T2CKvo+-VC OTLOTL基本原理电路基本原理电路甲乙类互补对称功率放大电路3 3、动态分析、动态分析设输入端在设输入端在 0.5 0.5V VCC CC 直流电平基础上加入正弦信号直流电平基础上加入正弦信号若输出电容足够大，若输出电容足够大， V VC C基本基本保持在保持在V VCC CC /2/2，负载上得到的，负载上得到的交流信号正负半周对称，但存交流信号正负半周对称，但存在交越失真在交越失真ic1ic2交越失真交越失真RLviT1T2+VCCCKvo+-时，时，T T1 1导通、导通、T T2 2截止截止；；时时，，T T1 1截止、截止、 T T2 2导通0.5VCCvit甲乙类互补对称功率放大电路4 4、输出功率及效率、输出功率及效率若忽略交越失真的影响，且若忽略交越失真的影响，且 v vi i 幅度足够大则：幅度足够大则：voVommaxvitt计算同乙类功放，只是公式中的计算同乙类功放，只是公式中的v vcccc用用v vcccc/2/2代替代替。

甲乙类互补对称功率放大电路实用实用OTLOTL功放电路（一）功放电路（一）: :采用负反馈稳定采用负反馈稳定V VK KD1D2vi+VCCRLT1T2T3CKb1b2Rc3ReR1R2b3D1 、、 D2使使b1和和b2之间之间的电位差等于的电位差等于2个二极个二极管正向压降，克服交管正向压降，克服交越失真越失真VK↑→VB3↑→ IB3↑→IC3↑→ VC3↓VK↓甲乙类互补对称功率放大电路实用实用OTLOTL功放电路（二）功放电路（二）: :采用自举电路提高输出幅度采用自举电路提高输出幅度D1D2vi+VCCRLT1T2T3CR2KR1Rc3ReR3Db1b2b3C3Ce甲乙类互补对称功率放大电路8.5 集成功率放大器集成功率放大器特点：特点：工作可靠、使用方便只需在器件外部适当工作可靠、使用方便只需在器件外部适当连线，即可向负载提供一定的功率连线，即可向负载提供一定的功率集成功放集成功放LM384LM384：：生产厂家：美国半导体器件公司生产厂家：美国半导体器件公司电路形式：电路形式：OTL输出功率：输出功率：8 8 负载上可得到负载上可得到5W5W功率功率电源电压：最大为电源电压：最大为28V28V 甲乙类互补对称功率放大电路集成功放集成功放 LM384 LM384管脚说明管脚说明: :14 -- 电源端（电源端（ Vcc））3、、4、、5、、7 -- 接地端（接地端（ GND））10、、11、、12 -- 接地端（接地端（GND））2、、6 -- 输入端输入端 （一般（一般2脚接地）脚接地） 8 -- 输出端输出端 （经（经500  电容接负载）电容接负载）)12345 678910111213141 -- 接旁路电容（接旁路电容（5  ））9、、13 -- 空脚（空脚（NC））甲乙类互补对称功率放大电路集成功放集成功放 LM384 LM384 外部电路典型接法：外部电路典型接法：500 -+ 0.1 2.7 8146215 Vccvi8 调节音量调节音量电源滤波电容电源滤波电容外接旁路电容外接旁路电容低通滤波低通滤波,去除高频噪声去除高频噪声输入信号输入信号输出耦合大电容输出耦合大电容甲乙类互补对称功率放大电路例：电路如图所示，已知例：电路如图所示，已知T1和和T2的饱和管压降的饱和管压降│UCES│＝＝2V，直流功耗可忽略不计。

直流功耗可忽略不计回答下列问题：回答下列问题： （（1））R3、、R4和和T3的作用是的作用是什么？什么？ （（2）负载上可能获得的最）负载上可能获得的最大输出功率大输出功率Pom和电路的和电路的转换效率转换效率η各为多少？各为多少？ （（3）设最大输入电压的有）设最大输入电压的有效值为效值为1V为了使电路为了使电路的最大不失真输出电压的的最大不失真输出电压的峰值达到峰值达到16V，电阻，电阻R6至少应取多少千欧？至少应取多少千欧？甲乙类互补对称功率放大电路解：（解：（1）消除交越失真消除交越失真 （（2）最大输出功率和效率分别为）最大输出功率和效率分别为 （（3）电压放大倍数为）电压放大倍数为R1＝＝1kΩ，故，故R5至少应取至少应取10.3 kΩ甲乙类互补对称功率放大电路例：在图所示电路中，已知例：在图所示电路中，已知VCC＝＝15V，，T1和和T2管的饱和管压管的饱和管压降降│UCES│＝＝1V，集成运放的最大输出电压幅值为，集成运放的最大输出电压幅值为±13V，二，二极管的导通电压为极管的导通电压为0.7V （（1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （（2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？画出图来。

哪种组态的交流负反馈？画出图来 （（3）若）若Ui＝＝0.1V时，时，Uo＝＝5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？，则反馈网络中电阻的取值约为多少？甲乙类互补对称功率放大电路解解：（：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为）输出电压幅值和最大输出功率分别为 （（2）应引入电压串联负反馈，）应引入电压串联负反馈，电路如图所示电路如图所示3）在深度负反馈条件下，）在深度负反馈条件下，电压放大倍数为电压放大倍数为 R1＝＝1 kΩ，所，所以以Rf ≈49 kΩ甲乙类互补对称功率放大电路。