1、联系 QQ1165557537第 15 章 功率放大电路大纲要求: 掌握功率放大电路的特点;了解互补推挽功率放大电路的工作原理,输出功率和转换功率的计算 掌握集成功率放大电路的内部组成;了解功率管的选择、晶体管的几种工作状态 了解自举电路;功放管的发热15.1 功率放大电路的特点和分类15.1.1 功率放大电路的特点功率放大电路则不同,它主要要求获得一定的不失真(或失真较小)的输出功率,通常是在大信号状态下工作,它讨论的主要指标是最大输出功率、效率和非线性失真情况等。在功率放大电路中,功放管既要流过大电流,又要承受高电压。为了使功率放大电路安全工作,常加保护措施,以防止功放管过电压、过电流和过
2、功耗。分析方法:分析时一般采用图解法15.1.2 功率放大电路的分类(1) 功率放大电路按功放管静态工作点 Q 在交流负载线上的位置不向,可分为甲类、乙类和甲乙类等三种工作状态。甲类功率放大电路的静态工作点 Q 在交流负载线中点,其特点是在输入信号的整个周期内都有不失真的电流输出,功率管的导电角 =2 但静态电流大,管子功率损耗大,效率低。乙类功率放大电路的静态工作点 Q 在横轴上(在 Ic0 的位置上)。其特点是在输入信号的整个周期内,放大管只在半个周期内导通,另半个周期截止,功率管的导电角 =。无静态电流,因此,没有输入信号时,电源不消耗功率,效率高,但波形失真大。甲乙类功率放大电路的静态
3、工作点处于甲类和乙类之间,靠近截止区。在输入信号的一个周期内,晶体管导通时间大于半个周期,功率管的导电角 满足: 2,静态电流小,效率较高,但电流波形失真较大。(2) 功率放大电路按输出端特点又分为输出变压器功放电路、无输出变压器功放电路(又称 OTL 电路)、无输出电容器功放电路(又称 OCL 电路)和桥接无输出变压器功放电路(又称 BTL 电路)等几种类型。15.2 互补推挽功率放大电路15.2.1 互补推挽功率放大电路(1)电路组成: 两个射极输出器 T1 和 T2 分别为 NPN 型管和 PNP 型管(a) 晶体管的静态电流等于零。(b) 电路的静态功耗为零,能量转换效率高。(c) 存
4、在交越失真。(2) 主要性能指标(a)输出电压最大输出电压 ,近似等于电源电压 。(b)输出功率 最大输出功率 (c) 电源供给功率 (d) 能量转换效率 当 时,能量转换效率最大,(e) 晶体管的耗散功率 当 时,晶体管的功耗最大,每只管子的最大管耗为(3)功率管的选择原则( a)PCM0.2Pom ; (b) 2 ;( c) 。15.2.2 甲乙类互补推挽功率放大电路为了克服乙类互补推挽功率放大电路输出信号的交越失真,通常给功放管施加一定的直流偏置电压,使功放管在静态时处于微导通状态,即工作于甲乙类工作状态。甲乙类互补推挽功率放大电路性能指标与乙类电路接近。15.2.3 自举电路的作用当时
5、间常数 R3C3 足够大时,vC3(电容 C3 两端电压)将基本为常数(vC3 VC3) ,不随 vi 而改变。这样,当 vi 为负时,T1 导电,vK 将由 VCC/2 向更正方向变化,考虑到 vD=vC3+vK=VC3+vK ,显然,随着 K 点电位升高,D 点电位 vD 也自动升高。因而,即使输出电压幅度升得很高,也有足够的电流 iB1,使 T1 充分导电。这种工作方式称为自举,意思是电路本身把 VD 提高了。15.2.4 功率管的发热功率管在工作时,由于输出电流很大,因此功率管的功率消耗很大,其中大多被处于较高反偏电压的集电极承受,使之转化为热量,使集电极发热,当温度超过允许最高结温
6、TjM 时,管子将损坏。所以一定要注意采取增加散热面积、改变环境温度等措施。例:乙类双电源互补对称功率放大电路的 Vcc=+ 20V,RL=8,求对称功率管参数的要求。解: (1)最大输出功率 WPRVOCMLco52.01(max)(ax)2VUcCEOBR402)2()( 电 路 如 图 T9.2 所 示 , 已 知 T1 和 T2 的 饱 和 管 压 降 UCES 2V, 直 流 功 耗 可 忽 略 不 计 。图 T9.2回 答 下 列 问 题 :( 1) R3、 R4 和 T3 的 作 用 是 什 么 ?( 2) 负 载 上 可 能 获 得 的 最 大 输 出 功 率 Pom 和 电
7、路 的 转 换 效 率 各 为 多 少 ?( 3) 设 最 大 输 入 电 压 的 有 效 值 为 1V。 为 了 使 电 路 的 最 大 不 失 真 输 出 电 压 的 峰 值 达 到16V, 电 阻 R6 至 少 应 取 多 少 千 欧 ?解 : ( 1) 消 除 交 越 失 真 。( 2) 最 大 输 出 功 率 和 效 率 分 别 为%8.694W1)(CESL2ComVURP( 3) 电 压 放 大 倍 数 为ARVILCM5.2)3(3.1.26iomaxRAUuR1 1k , 故 R6 至 少 应 取 10.3 k 。第 16 章 直流稳压电源大纲要求:掌握桥式整流及滤波电路的工作原理、电路计算;串联型稳压电路工作原理,参数选择,电压调节范围,三端稳压块的应用 了解滤波电路的外特性;硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择 了解倍压整流电路的原理;集成稳压电路工作原理及提高输出电压和扩流电路的工作原理 16.1 整流及电容滤波电路16.1.1 直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。16.1.2 桥式整流及电容滤波电路(1)未接滤波电容器的桥式整流电路及波形(2)主要性能指标