D2 uB2 RC
T1 A
T2
+ VCC
uC +
+ C
RL uo _
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模拟电子技术基础
电容C起负电 源–VCC的作用
注意：
每只管子的工作电压变 成 了 VCC/2 ， 在 计 算 各 项指标时，电源电压要 用VCC/2。
RE T3 + ui _ D1
D2
RC
+ VCC
T1
uC
A+
+
C
IGBT等 效电路
d
IGBT电 路符号
T1 R
g
T2
s
d
g
T
s
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模拟电子技术基础
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的主要特点：
(1) 输入阻抗高 (2) 工作速度快 (3) 通态电阻低 (4) 阻断电阻高 (5) 承受电流大
兼 顾 了 MOSFET 和 BJT 的 优点，成为当前功率半导 体器件发展的重要方向。
_VCC
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模拟电子技术基础
(4) 晶体管的耗散功率
令
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
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模拟电子技术基础
即当输出电压幅值为
晶体管的管耗最大 最大管耗为
每只管子的最大管耗为
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
(1) 该电路采用什么方法来减小交越失真? (2) 如负载RL分别为20 W 、10 W时，其最大不失真输 出功率分别为多大?
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模拟电子技术基础
uI
R1
5kW
R2
+VCC (18V)
250kW
+A
uO1
T1
iO1
T2
uO
RL
- VCC (- 18V)
(3) 为了使不失真输出功率达到最大，其电路的最佳负 载RLopt 及此时的最大输出功率Pom ； (4) 功放管T1 和T2的极限参数PCM、 ICM 和|U(BR)CEO| 应 选多大?
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9.3.4 功率器件的散热
晶体管的散热示意图
R( t h ) c s
外壳c
R(th)jc
R ( t h ) s a 散热器s 环境a
集电结j
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功率器件的散热分析方法 电——热模拟法,即用电路来模拟功率器件的散热 回路。
导电回路和散热回路参数对照表
+
+ (2) 电源对称
u_i
T2
RL uo iC2 _
(3) T1、T2射极输出
_VCC
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1. 工作原理
设ui=Uimsin t
a. 当ui =0 时 UA =0
T1、T2截止 uo=0
静态功耗为零
+VCC
iC1 T1
io
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
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b. ui >0 时 T1导通 输入信号ui T1
+VCC iC1
电流io方向 输出信号uo
T2截止 uo≈ui
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
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c. ui <0 时
电流io方向 +VCC
T1截止 输入信号ui T1
输出信号uo
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9 功率放大电路 9.1 功率放大电路的特点及分类
1．特点 (1) 要有尽可能大的输出功率 (2) 效率要高 (3) 非线性失真要小 (4) 要加装散热和保护装置 (5) 要用图解法分析
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2．工作状态分类 根据晶体管的静态工作点的位置不同分
(1) 甲类放大电路
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
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当Uom达到最大值(VCC – UCES)时 +
当忽略三极管的饱和压降UCES时 u_i
+VCC
T1
iC1
io
+
T2
RL uo iC2 _
_VCC
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(2) 电源供给的功率 平均集电极电流IC(AV)为
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[例] 电路如图所示，已知电源电压 VCC=15V，RL=8W。输入信号是正弦 波。问：
T1 (a) 假设 UCES=0 V时，负载可 能得到的最大输出功率和能量 + 转换效率最大值分别是多少？ u_i T2
(b) 当输入信号ui=10sin t V
时，求此时负载得到的功率 和能量转换效率。
iB
O
iC uBE O
输出信号
交越失真 t
O
ui
交越失真的产生
输入信号
在两个管子交替工作区域出 现的失真称为交越失真
t
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4. 克服交越失真的常用方法 给功率管（T1和T2）一定的直流偏置，使其工 作于微导通状态，即甲乙类工作状态。
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9.2.2 甲乙类互补推挽电路 RE
输出信号为正半周 电容C同时充电
RE T3 + ui uB1 _ D1
D2 uB2 RC
T1 A
T2
+ VCC
uC +
+ C
RL uo _
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(3) 当ui为正半周时 uB2信号为负半周 T1截止， T2导通 输出信号为负半周
电容C放电
RE T3 + ui uB1 _ D1
(1) 正、负电源VCC的最小值； (2) 当输出功率最大时，电 源 ui
Байду номын сангаас
+VCC T1
供给的功率；
+
(3) 当输出功率最大时的输入 电压的有效值。
T2 RL uo _
_ VCC
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[解] (1) 由于电路的最大输出功率
ui
所以电源电压 VCC≥ (2) 当输出功率最大时，电源供给的功率
R2
+ VCC
R3
i3
_
D1
iB1
T1
A
+
D2
iB2
+
T2 RL uO
R4 i4
_
上页
_VCC
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2. 电路的闭环电压增益
A·uf≈－R2/R1
R1 + uI _
R2
+ VCC
R3
i3
_
D1
iB1
T1
A
+
D2
iB2
+
T2 RL uO
R4 i4
_
上页
_VCC
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的性能完全相同，=60，|UBE|=0.7 V。试问:
R2
+VCC (18V)
uI
R1
5kW
250kW
+A
uO1
T1
iO1
T2
uO
RL
- VCC (- 18V) 上页 下页
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uI
R1
5kW
R2
+VCC (18V)
250kW
+A
uO1
T1
iO1
T2
uO
RL
- VCC (- 18V)
uCE
O π 2 π 3 π ωt
c. 输出失真大 d. 放大管的导通角θ =π
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(3) 甲乙类放大电路
iC
静态工作
点位置
集电极电 流波形
iC3 π < < 2π
O
特点 a. 静态功耗较小
QA
ICQ
uCE
O
π
c. 输出失真较大
2π 3πωt
b. 能量转换效率较高 d. 放大管的导通角π<θ <2π
iC
静态工作 点位置
iC1
集电极电 流波形
QA
ICQ
特点
O
a. 静态功耗 b. 能量转换效率低
=2
uCE O
2 ωt
大
c. 放大管的导通角θ =2π
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(2) 乙类放大电路
iC
静态工作
点位置
iC2 = π
集电极电 流波形
O
特点
a. 静态功耗 b. 能量转换效率高
QA
1. 利用二极管提供偏压
T3
+
ui
T1
_ D1
D2
二极管提供偏压，使 T1、T2呈微导通状态
T2 RC
+VCC iC1