项目二：晶体管功率放大器.ppt

项目二项目二 制作晶体管功率放大器制作晶体管功率放大器•内容提要：内容提要：认识晶体管； 制作晶体管功率放大器的电路选择； 安装与调试晶体管功率放大电路的技能•学学 习习 目目 的：的：了解功率放大器的基本知识和制作过程任务一任务一 认识晶体管认识晶体管•晶体管是半导体三极管中应用最广泛的器件之一，在电路中用“V”或“VT”（旧文字符号为“Q”、“GB”等）表示 晶体管的分类方法有：•按半导体材料和极性分类、•按结构及制造工艺分类、•按电流容量分类、•按工作频率分类、•按封装结构分类、•按功能和用途分类等•晶体管是内部含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器件•它对电信号具有放大和开关等作用，应用十分广泛晶体管结构NPN晶体管的结构及电路符号PNP晶体管的结构及电路符号 晶体管三个电极的作用如下：•发射极（E极）用来发射电子；•基极（B极）用来控制E极发射电子的数量；•集电极（C极）用来收集电子•晶体管的发射极电流ⅠⅠE与基极电流ⅠⅠB、集电极电流ⅠⅠC之间的关系如下： ⅠⅠE=ⅠⅠB+ⅠⅠC  晶体管的工作条件 ：•发射结正偏，集电结反偏时，三极管工作在放大状态。

•发射结正偏，集电结也正偏时，为饱和工作状态•发射结反偏，集电结也反偏时，为截止工作状态•发射结反偏，集电结正偏时，为反向工作状态晶体管的三种组态任务二任务二 制作晶体管功率放大器制作晶体管功率放大器的电路选择的电路选择•选择经典普及型电路•电路类型的选择：甲类放大电路、乙类放大电路和甲乙类放大电路 总的指导思想是： 选择 “相对容易，相对巧妙，性价比高”的电路功率放大器电路组成音频功率放大器电路组成方框图•前置放大器电路主要用来对输入信号进行电压放大，以便使加到推动级的信号电压达到一定的程度• 推动级放大器电路是用来推动功放输出级的放大器，对信号电压和电流进行同步放大，它工作在大信号放大状态下，该级放大器中的放大管静态电流比较大•功放输出级放大器电路是整个功率放大器的最后一级，对信号进行功率放大，放大到足以推动扬声器发声前置放大器的种类•采用共发射极放大的前置电路•采用差动放大电路的前置放大电路•采用渥尔曼电路的前置放大电路电压放大级的类型•简单的电压放大电路•复合管放大方式•差动放大方式•双差动输入方式电压放大级的基本电路•共射共基放大电路功率放大器电路的种类•变压器耦合甲类放大器电路•变压器耦合推挽功率放大器•OTL功率放大器电路•OCL功率放大器•BTL功率放大器电路功率放大器的类型•甲类放大器电路•乙类放大器电路•甲乙类放大器电路电流放大级的电路连接形式主要有：•电流放大管射级电阻悬浮方式电路•两个发射极电阻与输出中点连接•采用同极性NPN功率管的准互补OCL电路功率放大器工作原理分解OTL电路的主要特点有：采用单电源供电方式，输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大电容量电容耦合，扬声器一端接地，具有恒压输出特性；允许选择负载；最大输出电压的振幅为电源电压的一半。

•工作原理：T2为一只NPN型功率晶体管，T3为一只PNP型晶体管，它们组成互补推挽输出管，T1为推动电压放大激励管信号经过C1耦合送入T1进行倒相放大后，从T1集电极输出的信号正半周使T2导通，负半周则使T3导通，经过放大后的信号通过电容C3后输出至扬声器•电路中电容C2为自举电容，它和R2及R3组成自举电路，使B点的电位随输出中点电压A的增高而增高，避免了强信号时的饱和，扩大了电路的动态范围；D1、D2为输出管T2、T3提供双偏置；R4为电压负反馈，与R1组成T1的直流偏置电路，一是为T1提供直流静态工作电压，二是稳定T1工作点•OCL电路的主要特点有：采用正负电源供电方式，输出端直流电位为零；由于没有输出电容，低频特性很好；扬声器一端接地，一端直接与放大器输出端连接，因此须设置保护电路；具有恒压输出特性；允许选择负载；在较低的供电电压的情况下，可以获得较大的功率输出•工作原理：T1和T2组成差动放大器，T3为推动激励管，T4、T5为互补推挽输出管当输入信号的正半周输入T1的基极时，经过差动放大电路后再输至T3基极此信号为倒相相信号，经过T3再次倒相放大后，输送至T4基极，使T4导通。

•当输入至T1基极的信号是负半周信号时，则经过倒相放大后使T5导通，这样在扬声器上就得到一个完整的全波信号R5为负反馈电阻，它具有较大的直流负反馈作用，使T1～T5的工作处于稳定状态，并使输出端的静态电压稳定于0V•BTL功率放大器：两个相同的OCL、OTL功放组成差分电路，又称桥接推挽式放大器•对角位置上的晶体管工作状态相同，V1、V4导通时，V2、V3截止，反之亦然在同样电源电压和负载情况下，输出信号幅度是OCL功放的2倍， OTL功放的4倍电源在整个周期内都工作，功率得到充分利用，最高效率仍为78.5%BTL功放也可以用单电源供电任务三任务三 安装与调试晶体管功率安装与调试晶体管功率放大电路放大电路 安装电路要求：•注意器件极性•注意信号之间的相互干扰，按照信号流程布局，连线最短•做好输入、输出、电源和其它必要的关键点标示•布局合理、美观、整齐 调试电路要求：•整个调试过程应分层次进行，先单元电路，再模块电路，最后系统联调按照分配的指标、分解的模块，一部分一部分调试，然后将各模块连接起来统调•这一阶段，要充分利用电子仪器来观察波形，测量数据，发现问题，解决问题，以达到最终的目标。

•通电前检查：连接是否有错误•通电检查：电压应逐渐升高，观察电路情况有无异常，无异常情况后再加入正常电压•单元电路调试：利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态•整机联调：从最前端到末级进行统调，检查各级动态信号工作情况，分析是否满足设计要求故障诊断与排除方法•信号寻迹法：逐级检查（检查前置时应断开后级电路）•对分法：缩小故障范围•分割测试法：切断电路间的相互联系，查找原因•电容器旁路法：用于自激或排查干扰•对比法：相同电路对比•替代法：用已知正常的电路、器件代替怀疑的电路•静态测试法：确定单一故障元件•动态测试法：观察动态工作状况。