电子技术与应用项目化教程 课件 项目9 第2讲 双电源互补对称功率放大电路 .ppt

LOGO项目九——双电源互补对称功率放大电路项目9双电源互补对称功率放大电路内容：双电源互补对称功率放大电路构成和特性分析。学习要求：目的：了解双电源互补对称功率放大电路构成，掌握其特性分析。重点：双电源互补对称功率放大电路的特性分析。难点：双电源互补对称功率放大电路的特性分析。 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使输出信号电压大；输出信号电流大；放大电路的输出电阻与负载匹配。电压放大器一般工作在甲类，三极管360°导电，其输出功率由功率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过25%。乙类180°导电丙类180°导电甲乙类180°～360°导电甲类360°导电三极管根据导通时间可分为如下四个状态：双电源互补功率放大电路（1）电路组成 双电源互补功率放大电路如图所示。它由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。（2）工作原理当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。当输入信号为负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。因此，在ui整个周期内，T1、T2两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，交替工作，互相补充，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。动画9-1严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。如图所示。交越失真动画9-2动画9-3为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。此时的互补功率放大电路如图所示。(a)利用二极管提供偏置电压(b)利用三极管恒压源提供偏置（3）参数计算 1．最大不失真输出功率Pomax 设互补功率放大电路为乙类工作状态，输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降，负载上的最大不失真功率为直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。直流电源功率PV的表达式推导如下2．电源功率PV即PV∝Vom。当Vom趋近VCC时，显然PV近似与电源电压的平方成比例。3．三极管的管耗PT电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然将PT画成曲线，如图所示。乙类互补功放电路的管耗 显然，管耗与输出电压幅度有关，图中画阴影线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有一个最大值。用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTmax发生在处，将Vom=0.64VCC代入PT表达式，可得PTmax为：对一只三极管乙类互补功放电路的管耗4．效率η当Vom=VCC时效率最大，η=π/4=78.5％。从以上分析可知，若想得到预期的最大输出功率，则功放管的选择需满足以下原则：（１）每个功放管的最大允许管耗PＴｍ≥0.2POｍ。（２）功放管集电极和发射极的最大电压UCEO≥２ＶＣＣ。（３）功放管的最大集电极电流ＩＣＭ≥Ｉom，以保护功放管。LOGO