文档介绍：第九章功率放大电路
功率放大电路概述
互补功率放大电路
功率放大电路概述
功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率的放大电路。因此,要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。
一般直接驱动负载,带载能力要强。
(1)要求其在允许的失真限度内有尽可能大的输出功率和获得高的效率。最大输出交流功率、转换效率
(2)为获得足够大的输出功率,要求功放管的电压、电流变化幅度足够大,管子常常工作在极限应用状态,要考虑管子的安全工作。
(3)由于信号幅度大,功放管的非线性不可忽略,对电路的分析宜采用图解法,电压放大电路的微变等效电路法已不再适用
功率放大电路概述
无本质的区别,都是能量的控制与转换。不同之处在于,各自追求的指标不同:电压放大电路追求不失真的电压放大倍数;功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。
主要技术指标
(1)最大输出功率Pom :在电路参数确定的情况下负载可能获得的最大交流功率。
(2)转换效率:最大输出功率与电源提供的功率之比,即
思考题:功率放大电路与前面介绍的电压放大电路有本质上的区别吗?
功率放大电路概述
晶体管根据正弦信号整个周期内的导通情况,可分为几个工作状态:
乙类:= 180°
甲类: = 360°
甲乙类:180°<< 360°
丙类: < 180°
思考题:功率放大电路中电源的功率除了提供给负载外,其余的消耗在什么地方?
思考题:功放中的功放管采用哪种工作状态最合适?
提高功放效率的根本途径是减小功放管的功耗。
采用甲乙类工作状态最合适,因为甲类效率太低,丙类失真太大,乙类会产生交越失真。
2. 晶体管的工作状态
主要消耗在功放管上
功率放大电路概述
变压器耦合乙类推挽功率放大电路
优点:可以实现阻抗变换。
缺点:体积庞大、笨重、消耗有色金属,且效率较低(变压器损耗),低频和高频特性都差。
3. 功放的几种基本电路形式
输入电压为零时,T1、T2管发射结电压为零,均处于截止状态,电源提供的功率为零。
输入电压正半波时,变压器副边电压极性上+下-,T1导通,T2截止,电流如红色箭头所示。等效负载RL′
输入电压负半波时,变压器副边电压极性上-下+,T1截止,T2导通,电流如蓝色箭头所示。等效负载RL′
功率放大电路概述
无输出变压器(OTL)乙类互补对称功率放大电路
优点:单电源供电。
缺点:低频特性差。
静态时:/2,T1、T2管特性对称,/2, T1、T2均截止,/2。
电容C 的容量足够大,对交流信号视为短路,且在输入信号的变化过程中,可假设电容上的电压不变。正半周T1导通,T2截止,电流如红线所示,T1为射极输出形式;输入信号负半周, T1截止,T2导通,/2向T2管供电,电流如兰线所示,T2为射极输出形式。
功率放大电路概述
无输出电容(OCL)乙类互补对称功率放大电路
优点:直接耦合,频率特性好。
缺点:双电源供电。
功率放大电路概述
桥式推挽功率放大电路(BTL)
输入电压的正半周:+VCC→ T1 → RL→ T4→地
输入电压的负半周:+VCC→ T2 → RL→ T3→地
①是双端输入、双端输出形式,输入信号、负载电阻均无接地点。
②管子多,损耗大,使效率低。
思考题: 此时T1,T2管工作在什么状态?
1. OCL功率放大电路的组成及工作原理
OCL电路的交越失真
因为在ui 为0时,晶体管已经处于微导通状态,其导通角大于180o,所以晶体管处于甲乙类工作状态。
互补功率放大电路
互补功率放大电路
2. OCL电路的输出功率和效率
最大输出功率Pom
电路参数确定的情况下负载上可能获得的最大交流功率
用有效值进行计算
转换效率
电源提供功率为直流功率,用平均值进行计算