電子技術(shù)基礎(chǔ)(張龍興版)全套課件 參賽課件

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1、功率放大電路參賽選手：*****6.1功率放大概念本章小結(jié)功率放大電路6.2OTL電路組成特點(diǎn)及工作原理6.3集成功放器件及應(yīng)用電路6.1.1對功率放大器的要求6.1功率放大概念2．放大器的效率要高功率放大器的效率?：1．輸出足夠的功率。在保證功率管安全工作的前提下，功率放大器的最大輸出功率受到允許失真的限制，允許失真越小，最大輸出功率也越小。；P0—功率放大器的交流輸出功率。Pd—功率放大器的直流電源提供的直流功率。效率與放大器的種類有關(guān)，種類不同，效率也不同。6.1功率放大概念3．失真要小（1）加散熱措施以控制結(jié)溫（2）加保護(hù)電路以保護(hù)功率管由于功率放大器工作

2、在大信號狀態(tài)，功放管的電壓、電流變化幅度大，超出晶體管特性曲線的線性范圍，產(chǎn)生非線性失真，嚴(yán)重時(shí)還將產(chǎn)生幅度失真，如圖（a）所示。在常用的乙類推挽功率放大器中，還會(huì)產(chǎn)生交越失真。如圖（b）所示。4．功率管要安全工作選用功放時(shí)，是要功率還是要質(zhì)量？要綜合考慮。具體取決于負(fù)載的大小。例如，選購家庭音響設(shè)備時(shí)，家庭聆聽空間有限，人耳承受的聲壓有限，這時(shí)過于最求大功率則顯得片面。反之，如果需要功放推動(dòng)電機(jī)，則需要考慮輸出功率是否足夠。1．功率放大器的種類6.1.2功率放大器的種類和型式（1）甲類：Q點(diǎn)在放大區(qū)的中間部位。當(dāng)輸入正弦信號時(shí)，功放管在一個(gè)信號周期內(nèi)均導(dǎo)通。（2

3、）乙類：Q點(diǎn)在放大區(qū)與截止區(qū)的交界處。當(dāng)輸入正弦信號時(shí)，功放管在一個(gè)信號周期內(nèi)半周導(dǎo)通，半周截止。（3）甲乙類：Q點(diǎn)位置略高于乙類，但低于甲類。當(dāng)輸入正弦信號時(shí)，功放管導(dǎo)通大于半周。6.1功率放大概念甲類：一個(gè)周期內(nèi)BJT均導(dǎo)通，vi=0時(shí)，但I(xiàn)C＞0，BJT導(dǎo)通，電源能量全部消耗。效率非常低。輸出波形完整，不失真。乙類：BJT導(dǎo)通角等于180°，vi=0時(shí)，IC≈0，BJT截止，電源能量保存。效率較高。輸出波形嚴(yán)重失真。甲乙類：BJT導(dǎo)通角大于180°狀態(tài)介于甲類和乙類之間。提問：提高功放效率的主要途徑是什么？減小靜態(tài)電流IC，降低Q點(diǎn)，即工作在乙類狀態(tài)。2．功

4、率放大器的電路型式（1）單管功率放大器——一個(gè)功放管，工作在甲類，功放管與輸入信號源，功放管與輸出負(fù)載，都采用變壓器耦合電路。（2）推挽功率放大器——兩個(gè)配對功放管，工作在甲類或乙類，輸入輸出負(fù)載都采用變壓器耦合電路。（3）互補(bǔ)對稱式推挽功率放大器——兩個(gè)配對功放管，工作在甲類或乙類，無輸入輸出變壓器，故稱為OTL電路。6.1功率放大概念6.2.1雙電源互補(bǔ)對稱電路6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理1．電路基本結(jié)構(gòu)圖（a）是雙電源互補(bǔ)對稱電路的基本形式，簡稱OCL電路。特點(diǎn)：（1）V1：NPN。V2：PNP。V1V2互補(bǔ)對稱。（2）兩個(gè)晶體管特性對稱，都工作在乙類狀

5、態(tài)。2．工作原理（2）輸入信號到達(dá)電路輸入端時(shí)（1）vi=0時(shí)，V1V2截止，iC1=iC2=0兩管均無偏置，兩管基極電流均為零而截止。②vi<0，V1截止，V2導(dǎo)通。RL上得到被放大的負(fù)半周電流信號，如圖（c）虛線所示。①vi>0，V1導(dǎo)通，V2截止。RL上得到被放大的正半周電流信號，如圖（b）實(shí)線所示。6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理在一個(gè)周期內(nèi)，兩管輪流導(dǎo)通，負(fù)載上得到一個(gè)完整的正弦波。互補(bǔ)對稱電路：若、兩管對稱（?值和飽和壓降等參數(shù)一致）且交替工作，互為補(bǔ)充，這種電路稱為互補(bǔ)對稱電路。單電源供電的OCL電路又稱OTL電路，但該電路與輸出回路中需要有一個(gè)大的

6、電解電容來替代另一個(gè)電壓。6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理3．實(shí)用OCL電路（1）上述波形在輸出波形正負(fù)半周的交界處造成的波形失真，稱交越失真。如圖所示。產(chǎn)生原理：功率管存在導(dǎo)通電壓。6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理（2）實(shí)用電路思考題：用電阻取代VD4如何？即VD4的作用是什么？使兩管處于甲乙類工作狀態(tài)，即微導(dǎo)通狀態(tài)，由于R1、VD4的存在，只要偏置合適，它即可相互補(bǔ)償，消除交越失真，在負(fù)載上得到不失真的正弦波。6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理1．基本電路6.2.2單電源互補(bǔ)對稱電路與OCL電路相比，省去了負(fù)電源，輸出端加接了一個(gè)大容量電容器。特點(diǎn)：6.2OTL

7、電路組成特點(diǎn)工作原理②v1?0，V1截止，V2導(dǎo)通。RL上得到被放大的負(fù)半周電流信號，C放電。①v1?0，V1導(dǎo)通，V2截止。RL上得到被放大的正半周電流信號，C充電。在一個(gè)周期內(nèi)，兩只管子輪流放大正負(fù)半周電流信號，實(shí)現(xiàn)完整周期波形。電容C不僅耦合輸出信號，還起到負(fù)電源的作用。2．工作原理6.2OTL電路組成特點(diǎn)工作原理3．實(shí)用電路V1：激勵(lì)級，向V2、V3組成的互補(bǔ)對稱電路提供激勵(lì)信號。R1：為V1的偏置電阻，與輸出端相連，起交、直流負(fù)反饋?zhàn)饔?。C1、R3：組成具有升壓功能的自舉電路。只要C1足夠大，其上交流電壓很小，因而C點(diǎn)電位跟隨輸出O點(diǎn)電位而變化，相當(dāng)于V

8、1管的電流