1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 功率放大器的組裝與測(cè)試功率放大器的組裝與測(cè)試n4.1 功率放大電路概述功率放大電路概述n4.2 互補(bǔ)功率放大電路互補(bǔ)功率放大電路重點(diǎn)掌握：重點(diǎn)掌握：掌握概念：掌握概念：晶體管的甲類、乙類、甲乙類工作狀晶體管的甲類、乙類、甲乙類工作狀態(tài)，最大輸出功率，轉(zhuǎn)換效率態(tài)，最大輸出功率，轉(zhuǎn)換效率。 乙類推挽功率放大器和乙類推挽功率放大器和OTL、OCL電路的工作原電路的工作原理、電路特點(diǎn)、功率與效率的關(guān)系。理、電路特點(diǎn)、功率與效率的關(guān)系。 了解功率管的極限參數(shù)以及功率管的保護(hù)措施。了解功率管的極限參數(shù)以及功率管的保護(hù)措施。（3）功放管的保護(hù)：管子工作在接近極限狀態(tài)，要有散）功放管的保護(hù)：管子

2、工作在接近極限狀態(tài)，要有散熱等各種保護(hù)措施。熱等各種保護(hù)措施。 特點(diǎn)特點(diǎn) 功率放大電路是一種能夠向負(fù)載提供足夠大的功率功率放大電路是一種能夠向負(fù)載提供足夠大的功率的放大電路。因此，要求同時(shí)輸出較大的電壓和電流。的放大電路。因此，要求同時(shí)輸出較大的電壓和電流。 管子工作在接近極限狀態(tài)。管子工作在接近極限狀態(tài)。 要解決的問(wèn)題要解決的問(wèn)題 （1）提高轉(zhuǎn)換效率：在電源電壓確定的情況下，輸出盡）提高轉(zhuǎn)換效率：在電源電壓確定的情況下，輸出盡可能大的輸出功率；可能大的輸出功率； （2）減小失真：工作于大信號(hào)狀態(tài)容易產(chǎn)生非線性失真。）減小失真：工作于大信號(hào)狀態(tài)容易產(chǎn)生非線性失真。一、一、 功率放大電路的特點(diǎn)功

3、率放大電路的特點(diǎn)相同點(diǎn)相同點(diǎn):都是能量的控制與轉(zhuǎn)換都是能量的控制與轉(zhuǎn)換;不同點(diǎn)不同點(diǎn):各自追求的指標(biāo)不同。電壓放大電路追求不失真的電各自追求的指標(biāo)不同。電壓放大電路追求不失真的電壓放大倍數(shù)；功率放大電路追求盡可能大的不失真輸壓放大倍數(shù)；功率放大電路追求盡可能大的不失真輸出功率和轉(zhuǎn)換效率。出功率和轉(zhuǎn)換效率。 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) （1）最大輸出功率最大輸出功率Pom ：在電路參數(shù)確定的情況下負(fù)載：在電路參數(shù)確定的情況下負(fù)載可能獲得的最大交流功率。可能獲得的最大交流功率。 分析方法分析方法 電路工作于電路工作于大信號(hào)狀態(tài)大信號(hào)狀態(tài)，功放管的非線性不可忽略，宜采，功放管的非線性不可忽略，宜采用用

4、圖解分析法圖解分析法。輸出波形容易失真，可引入交流負(fù)反饋。輸出波形容易失真，可引入交流負(fù)反饋。 （2）轉(zhuǎn)換效率轉(zhuǎn)換效率 ：最大輸出功率與電源提供的直流平均最大輸出功率與電源提供的直流平均功率功率PV之比，即之比，即 Vom/=PP 功率放大電路與前幾章介紹的電壓放大電路的比較功率放大電路與前幾章介紹的電壓放大電路的比較:提高功放效率的根本途徑是減小功放管的功耗。提高功放效率的根本途徑是減小功放管的功耗。根據(jù)三極管在正弦信號(hào)整根據(jù)三極管在正弦信號(hào)整個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，可個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通情況，可分為幾個(gè)工作狀態(tài)：分為幾個(gè)工作狀態(tài)：乙類：乙類： = 180甲類：甲類： = 360甲乙類：甲乙類：180

5、 360丙類：丙類： IB2432, 1IRRUUCEBBBEBBURRRU4432, 142RUIBEBEURR431圖： 采用復(fù)合管的準(zhǔn)互補(bǔ)級(jí)輸出合理選擇合理選擇R3、R4, 可以得到可以得到UBE任意倍數(shù)的直流電壓任意倍數(shù)的直流電壓優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：體積龐大、笨重、消耗有色金屬，且效率較低體積龐大、笨重、消耗有色金屬，且效率較低（變壓器損耗），低頻和高頻特性都差。（變壓器損耗），低頻和高頻特性都差。三、三、 功放的幾種基本電路形式功放的幾種基本電路形式1. 變壓器耦合乙類推挽功率放大電路變壓器耦合乙類推挽功率放大電路 +Vcc/2 T1 T2

6、ui + uo - RL OTL功功率率放放大大電電路路 +Vcc 2. 無(wú)輸出變壓器（無(wú)輸出變壓器（OTL）乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路）乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇姟坞娫垂╇姟?缺點(diǎn)缺點(diǎn)：低頻特性差。低頻特性差。 靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí)：使基極電位為使基極電位為Vcc/2，由于電容由于電容C 的容量足夠大，若的容量足夠大，若初始電壓為初始電壓為0，則基極電壓通過(guò)，則基極電壓通過(guò)T1管發(fā)射結(jié)向電容管發(fā)射結(jié)向電容C充電，直至充電，直至近似為近似為Vcc/2為止。為止。 輸入信號(hào)正半周電源輸入信號(hào)正半周電源Vcc向向T1管供電；輸入信號(hào)負(fù)半周，電管供電；輸入信號(hào)負(fù)半周，電容容C上存儲(chǔ)的電壓

7、上存儲(chǔ)的電壓Vcc/2向向T2管供管供電。電。 -Vcc T1 T2 ui 1ei2ei+ uo - RL OCL功功率率放放大大電電路路 +Vcc 1ei2eittOO2/TToutO2/TT 3.無(wú)輸出電容（無(wú)輸出電容（OCL）乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路）乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：直接耦合，頻率直接耦合，頻率特性好。特性好。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：雙電源供電。雙電源供電。四、四、OCL功率放大電路的組成及工作原理功率放大電路的組成及工作原理1. OCL電路的交越失真電路的交越失真ic1ic2ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLuiuouou o tttt交越失真：交越失真：輸入信號(hào)輸入信號(hào)

8、 ui在過(guò)零前在過(guò)零前后，輸出信號(hào)后，輸出信號(hào)uo出現(xiàn)的失真出現(xiàn)的失真2. 改進(jìn)的改進(jìn)的OCL電路電路靜態(tài)時(shí)，晶體管已經(jīng)處于微導(dǎo)通靜態(tài)時(shí)，晶體管已經(jīng)處于微導(dǎo)通狀態(tài)，其導(dǎo)通角大于狀態(tài)，其導(dǎo)通角大于180o，晶體，晶體管處于甲乙類工作狀態(tài)管處于甲乙類工作狀態(tài) 電路中增加電路中增加 R1、D1、D2、 R2支路。支路。 B A R2 R1 -Vcc T1 T2 ui 1ei2ei+ uo - RL 改改進(jìn)進(jìn)的的OCL功功率率放放大大電電路路 +Vcc D1D221DDABUUU 若若D1或或D2虛焊虛焊,則則R1,T1,T2,R2形成形成通路通路,IB增大導(dǎo)致增大導(dǎo)致IC增大增大,有可能燒有可能燒壞

9、晶體管壞晶體管CESccomUVU(max)2(max)CESccoUVU3. 輸出功率及效率輸出功率及效率 LCESCCLoomRUVRUP222(max) 最最大大輸輸出出功功率率則電源提供的電流為：若忽略基極回路電流， 0)(sin1ttdRUVViVPLCESCCCCAVCCCVCCCESCCVomVUVPP 4 LCComCESRVPU2: ，則，則若忽略若忽略LCCVRVP22 %5 .784 LCESCCCCRUVV 2 0coscos1 LCESCCCCRUVVtRUViLCESCCC sin 0)(sin1ttdRUViLCESCCAVC平均電流例例: 如圖所示電路如圖所示電路,VCC=15V，輸入，輸入電壓為正弦波，晶體管的飽和管壓電壓為正弦波，晶體管的飽和管壓降降UCES=3V ,AV=1,RL=4求求:(1)最大功率最大功率Pom和效率和效率 (2) (2)若若u ui i的最大有效值為的最大有效值為8 8V，輸，輸 出功率最大為多少出功率最大為多少? B A R2 R1