1、9.1 9.1 功率放大电路概述功率放大电路概述 能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为能够向负载提供足够信号功率的放大电路称为功率放大电路。功率放大电路。1.能根据负载要求提供所需要的输出功率；能根据负载要求提供所需要的输出功率；2.具有较高的效率；具有较高的效率；3.输出信号基本不失真；输出信号基本不失真；4.半导体三极管的散热和保护问题；半导体三极管的散热和保护问题；5.分析方法：图解法。分析方法：图解法。功率放大电路要考虑的问题功率放大电路要考虑的问题1 1 最大输出功率最大输出功率Pom 在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最在电路参数确定的情况下，负载上可能获得的最大交流功率
2、，称为最大输出功率。大交流功率，称为最大输出功率。2 2 转换效率转换效率 Pom PV 100%=最大输出功率最大输出功率电源功率电源功率 100%=二、功率放大电路中的晶体管二、功率放大电路中的晶体管 注意极限参数注意极限参数PCM、ICM、U(BR)CEO的选择，的选择，以保证晶体管安全工作。以保证晶体管安全工作。一、主要技术指标一、主要技术指标 tuCE iC iC IB=0 Q 0 0(2)乙类工作状态（半周导通）乙类工作状态（半周导通）(3)甲乙类工作状态甲乙类工作状态(1)甲类工作状态（全导通）甲类工作状态（全导通）t uCE iC iC Q 0 0 IB=0 t uCE iC
3、iC Q 0 0 IB=0 晶体管三种工作状态晶体管三种工作状态一、变压器耦合功率放大电路一、变压器耦合功率放大电路静态：电源提供的功率静态：电源提供的功率VCQCCPIV全部消耗在管子上全部消耗在管子上一、变压器耦合功率放大电路一、变压器耦合功率放大电路动态：动态：从变压器原边向负载方向看的交流等效电阻从变压器原边向负载方向看的交流等效电阻212LLNRRN1222CQCComCQCCIVPIV转换效率：转换效率：=50%变压器耦合乙类推挽功率放大电路变压器耦合乙类推挽功率放大电路推挽：同类管子在电路中交替导通。推挽：同类管子在电路中交替导通。一、实用的变压器耦合功率放大电路一、实用的变压器
4、耦合功率放大电路A二、无输出变压器的功率放大电路二、无输出变压器的功率放大电路(OTL)(OTL)用大容量电容取代变压器用大容量电容取代变压器静态静态UA=0.5Vcc动态动态虚线所示。组成射极输出形式。如和截止，由导通，当实线所示。组成射极输出形式。如和截止，由导通，当LiLiRTTTuRTTTu21212100三、无输出电容的功率放大电路三、无输出电容的功率放大电路(OCL)(OCL)互补：不同类型管子交替工作互补：不同类型管子交替工作 且均组成射极输出形式且均组成射极输出形式三、消除交越失真的三、消除交越失真的OCLOCL电路电路两管工作在甲乙类状态两管工作在甲乙类状态输入信号正半周输入
5、信号正半周主要由主要由T1管工作，管工作，负半周主要由负半周主要由T2管工作管工作三、消除交越失真的三、消除交越失真的OCLOCL电路电路四、桥式推挽功率放大电路四、桥式推挽功率放大电路(BTL)(BTL)优点优点：用单电源供电，且不用变压器和大电容。：用单电源供电，且不用变压器和大电容。缺点缺点：管子多，不易对称；损耗大；输入输出无接地点：管子多，不易对称；损耗大；输入输出无接地点9.2 OCL9.2 OCL电路的输出功率及效率电路的输出功率及效率LCESCCLomomCESCComRUVRUPUVU2)(222最大输出功率：的有效值：最大不失真输出电压一、最大输出功率一、最大输出功率P P
6、omom 当管压降下降到饱和压降时，负载上得到的最大当管压降下降到饱和压降时，负载上得到的最大输出电压幅值为输出电压幅值为VCC-UCES。二、效率二、效率 9.2.2 OCL9.2.2 OCL电路的输出功率及效率电路的输出功率及效率电源电源 VCC 提供的电流提供的电流sinCCCESCLVUitR电源消耗的平均功率电源消耗的平均功率01sinCCCESVCCLVUPt Vd tR()2CCCCCESLVVUR二、效率二、效率 9.2.2 OCL9.2.2 OCL电路的输出功率及效率电路的输出功率及效率22()2omCCCESomLLUVUPRR()2CCCCCESVLVVUPR4omCCC
7、ESVCCPVUPV9.2.3 OCL9.2.3 OCL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择一、最大管压降一、最大管压降CCCEVU2max二、集电极最大电流二、集电极最大电流LCCCLCESCCECRVIRUVIImax1maxmax考虑一定的余量时三、集电极最大功耗三、集电极最大功耗omomTCESLCCTCCOMOMTOMOMCCLLOMOMCCTLOMCOMCCCEPPPURVPVUdUdPUUVRttdRUtUVPtRUitUVu2.0202,0)4(1sin)sin(21sin),sin(222max20时，当得：，代入上式，得：令：9.2.3 OCL9.2.3 OCL电路中晶体管
8、的选择电路中晶体管的选择9.2.3 OCL9.2.3 OCL电路中晶体管的选择电路中晶体管的选择晶体管极限参数的选择晶体管极限参数的选择()2BR CEOCCUVCCCMLVIR0.2CMomPP 已知已知VCC=15V，输入电压为正弦波，晶体管的饱，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降和管压降UCES=3V，电压放大倍数约为，电压放大倍数约为1，负载，负载 电电阻阻RL=4。（1）求解负载上可能获得的最大功率和效率；）求解负载上可能获得的最大功率和效率；（2）若输入电压最大有效值为）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获，则负载上能够获得的最大功率为多少？得的最大功率为多少？WWRUPV
9、UUUVUVPPWWRUVRUPLomomomioCCCESCCVomLCESCCLomom16)48(82%8.62%5.781531541842)315(2)(122222。最大输出功率，所以）因为（）（1）求解负载上可能获得）求解负载上可能获得的最大功率和效率；的最大功率和效率；（2）若输入电压最大有效）若输入电压最大有效值为值为8V，则负载上能够获，则负载上能够获得的最大功率为多少？得的最大功率为多少？VCC=15V UCES=3VRL=4负载所需最大功率为负载所需最大功率为16W，负载电阻，负载电阻RL=8。设晶体管的饱和。设晶体管的饱和管压降管压降UCES=2V，试问：，试问：（1
10、）电源电压至少应取多少伏？）电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压取）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管，则晶体管的最大集电极电流、最大管 压降和集电极最大功耗各为多少？压降和集电极最大功耗各为多少？2()162CCCESomLVUPWR18CCVVmax202OMCLLUIRR2.25A负载所需最大功率为负载所需最大功率为16W，负载电阻，负载电阻RL=8。设晶体管的饱和。设晶体管的饱和管压降管压降UCES=2V，试问：，试问：（1）电源电压至少应取多少伏？）电源电压至少应取多少伏？（2）若电源电压取）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管，则晶体管的最大集电极电流、最大管 压降和集电极最大功耗各为多少？压降和集电极最大功耗各为多少？最大管压降最大管压降max38CECCOMUVUV晶体管集电极最大功耗晶体管集电极最大功耗2max25.07CCTLVPWRAssignment P506 9.4 P508 9.11
