4功放电路

第4章 功率放大电路 4.1 功率放大电路的主要特点 4.2 互补对称式功率放大电路 4.3 实际的功率放大电路 4.4 集成功率放大器 扩音系统 电 压 放 大 功 率 放 大 信 号 提 取 执行机构 功率放大器的作用：做放大电路的输出级， 以驱动执行机构。如使扬声器发声、继 电器动作、仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 指针偏转等。 4.1 功率放大电路的主要特点 对功放的主要 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ：音响：声音大、省电、高保真 1. 根据负载要求，提供所需要的输出功率。 足够大。、 ooooo ; IUIUP == 2. 具有较高的效率 V O P P =h 输出功率 直流电源 提供功率 3. 尽量减小非线性失真。 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法：图解法 功放的电路形式：互补对称式电路 射极输出器输出电阻低，带负载 能力强，可以用做功率放大器吗 ？答： 不合适，因为效率太低。 uo tuo 问题讨论 ib Q Ic uce USC /RE USC Rb uo USC ui RE 设Q点正好在负载线中点， 若忽略晶体管的饱和压降，则有： Uom = VCC / 2 , Icm = ICQ （最大值） \ h = PO / PE = 25 % POMAX =（Vom / 2） （Icm / 2 ）= VCC / 2 ICQ 1 / 2· · =VCC ICQ · 4 1 = p2 1 2p =VCC ICQ VCC ICQ uo t uo ibQ ic VCE VCC /Rc VCC要降低能耗提高效率必须减小ICQ tωd)tωsinI+I(V π2 1 =dtp T 1 =P cmCQ π2 0 CC T 0 EE ∫∫ Rb uo UCC ui RE iC uCE O Q iC tO iC uCEO Q iC tO iC uCEO Q iC tO 晶体管的工作状态晶体管的工作状态 甲类工作状态甲类工作状态 晶体管在输入信号 的整个周期都导通 静态IC较大，波形 好, 管耗大效率低。 乙类工作状态乙类工作状态 晶体管只在输入信号 的半个周期内导通， 静态IC=0，波形严重 失真, 管耗小效率高。 甲乙类工作状态甲乙类工作状态 晶体管导通的时间大于 半个周期，静态IC» 0， 一般功放常采用。 互补对称功放的类型 无输出变压器形式 （ OTL电路） 无输出电容形式 （ OCL电路） OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess 乙类放大：ICQ=0 导通角 W = p 造成严重失真------措施：用对称管交替工作 工作原理（设ui为正弦波） ic1 ic2 静态时：ui = 0V, T1、T2均不工作 uo = 0v。 动态时： ui < 0v T1截止 ui > 0v T1导通 T2截止 iL=ic1 ; ui - UCC T1 T2 uo +Ucc RL iL iL=Ic2。T2导通 * T1、T2两个晶体管都只在半个周期内工作的方 式，称为乙类放大。 1、 4.2 互补对称式功率放大电路 4.2.1 OCL 互补对称电路 交越失真的含义 w t uo 交越失真 ui w t当输入信号ui为正弦波时， 输出信号在过零前后出现的 失真便为交越失真。 iBiB uBE t ui t UT 交越失真产生的原因 晶体管特性存在非线性(死区） 克服交越失真的措施 电路中增加Ｒ１、Ｄ２、Ｄ２、R2支路。 R1 D1 D2 R2 静态时T1、T2两管发射结电 位分别为二极管D1， D2的正向 导通压降，致使T1、T2两管均处 于微弱导通状态；uL=? * 两管导通时间均比半个周期大一些的工作方式称为 甲乙类放大。 动态时，设vi加入正弦信 号。正半周T2截止，T1基极电 位进一步变正，进入良好的导通 状态。；负半周T1截止，T2 基 极电位进一步变负，进入良好的 导通状态。 +VCC -VCC uL vi iL RL T1 T2 2、输出功率PO和效率 L om L omom OOO R U R UUIUP 222 2 =*== A、ui幅度较小，T1T2处于 放大状态时，uom » uim L im L om O R U R UP 22 22 == iL -VCC RL ui T1 T2 uO +VCC B、ui幅度足够大，T1、T2进入 临界饱和，此时输出达到最大 值。则负载（RL)上的电压为： Uom = VCC - UCES ic1 Uom = VCC - UCES 2 2 2 om CC CES CC om L L L U (V -U ) V1 P = = = 2 R 2R 2R L 2 cmCC 0 cmCCV CC 22 )(dsin1 R VIV ttIVP p » p = p ´= ò p ww %5.78 4V om = p »= P P h iL -VCC RL ui T1 T2 uO +VCC ic1 CC L - ( ) cm CES CC cm m L I V U VI R R = » 集电极电流幅值 功率BJT的选择 原则： 1、每管的PCM³0.2Pom; 2、|V（BR）CEO|>2VCC；一管导通时，另一管截 止。C-e极间的最大反压»2VCC。 3、ICM ³VCC/RL。导通管的（ICM）M»VCC/RL。 iL -VCC RL ui T1 T2 uO +VCC OCL准互补输出功放电路 +USC -USC R1 R2 RL ui T1 T2 T3 T4 T5 T6 T1：电压推动级 T1、R1、R2： VBE扩大电路 T3、T4、T5、T6： 复合管构成的输 出级 准互补 输出级中的T4、T6均为NPN 型晶体管，两者特性容易对称。 为更换好地和T1、T2两发射结电位配合，克服 交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用VBE电压 扩大电路替代。 VBE电压扩大电路 B1 B2 + - B E R1 R2 V IB I V » VBE 2 21 R RR + 合理选择R1、R2大小，B1、 B2间便可得到VBE任意倍数的 电压。 图中B1、B2分别接T1、 T2的基极。假设I >>IB，则 复合管 优点 可以获得很高的电流放大系数 b； 提高中间级的输入电阻； 提高了集成运放总的电压放大倍数。 复合管的构成： + uBE iB iB1 iC2 iC iE iE1 = iB2 VT1b VT2 e c iC1 由两个或两个以上三极管组成。 复合管共射电流放大系数 b值 B C Δ Δ i i =b因为 由图可见 2B21B12C1CC ΔΔΔΔΔ iiiii bb +=+= 1B11E2B Δ)1(ΔΔ iii b+== 1BB ΔΔ ii = C 1 B1 2 1 B1 1 2 1 2 B1 Δ Δ (1 )Δ ( )Δ i i i i b b b b b b b = + + = + + + uBE iB iB1 iC2 iC iE iE1 = iB2 VT1b VT2 e c iC1 则 212121 bbbbbbb »++== B C Δ Δ i i 所以 三极管输入电阻 rbe 2be11be B BE be )1(Δ Δ rr i ur b++== 其中 ])1([Δ ΔΔΔ 2be11be1B 2be2B1be1BBE rri ririu b++= += 所以 显然，b、rbe均比一个管子 b1、rbe1 提高了很多倍。 构成复合管时注意 1. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输出电 流与后级输入电流实际方向一致。 2. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发射结 正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。 复合管的接法 VT1b VT2 e c Å Å Å Å VT2 VT1b e c (a) NPN 型 (b) PNP 型 (c) NPN 型 Å Å c VT1b VT2 e (d) PNP 型 Å Å VT2 VT1b e c 复合管的 b » b1 b2，复合管的 rbe = rbe1 结 论 1. 两个同类型的三极管组成复合管，其类型与原来相同。 复合管的 b » b1 b2，复合管的 rbe = rbe1+(1+ b1) rbe2。 2. 两个不同类型的三极管组成复合管，其类型与前级三 极管相同。复合管的 b » b1 b2，复合管的 rbe = rbe1。 3. 在集成运放中，复合管不仅用于中间级，也常用于输 入级和输出级。 为获得一只PNP型复合管，可选用下图中的第( )电 路。 （1）特点： *单电源供电； *输出加有大电容。 （2）静态时： T1、T2特性对称， UCC/2 RL ui T1 T2 +UCC C A UL + - UC \ CC A U U = 2 CC C U U = 2 。 CC i U u = 2 令： 4.2.2 OTL 互补对称电路 （3）动态时： 设输入端在UCC /2直流电平基础上加入正弦信号。 时，T1导通、T2截止；ui > CCU 2 ic1 ic2 RL ui T1 T2 +UCC A UL + - 交越失真 T1截止、ui < CCU 2 时， T2导通。 （UC 相当于电源） OTL 甲乙类互补对称电路 R、VD1、VD2 为两管提 供一小的静态偏置电压，使 得在输入信号等于零时，管 子微导通，以克服交越失真。 t uI O t iC1 O t iC2 O t uO O 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。 特点 集成功放LM384 生产厂家：美国半导体器件公司 电路形式：OTL 输出功率：8W负载上可得到5W功率 电源电压：最大为28V 4.4 集成功率放大器 集成功放LM384管脚说明 14、 --电源端（ Vcc） 3、4、5、7、-- 接地端（ GND） 10、11、12、-- 接地端（GND） 2、6 、-- 输入端 （一般2脚接地） 8 、-- 输出端 （经500 m电容接负载） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1、-- 接旁路电容（5 m） 9、13、-- 空脚（NC） 集成功放LM384外部电路典型接法 500m- + 0.1m 2.7W 8 146 2 1 5m Vcc vi 8W 最大不失真输出电 压的峰峰值UOPP＝ （VCC－6）V，电 源电压为24V. 求 Pom,h. 本章小结 1．功率放大器的特点：工作在大信号状态下，输出电压和输 出电流都很大。要求在允许的失真条件下，尽可能提高输出功 率和效率。 2．为了提高效率，在功率放大器中，BJT常工作在乙类和甲 乙类状态下，并用互补对称结构使其基本不失真。这种功率放 大器理论上的最大输出效率可以达到78.5％。 3．互补对称功率放大器的几种主要结构： OCL（双电源）——乙类、甲乙类。 OTL（单电源）——乙类、甲乙类。