T1
N3 N3 N4 (a)
推挽：同类管子在电路中 交替导通。
RL
T2
N3 2 等效电阻 R' L ( ) RL N4
能够获得的最大电压近似于VCC。 图9.1.3 变压器耦合乙类 推挽功率放大电路
三、无输出变压器的功率放大电路(OTL)
用大容量电容取代变压器
当u i 0，T1导通，T2 截止，由T1和RL 组成射极输出形式。如 实线所示。 当u i 0，T2导通，T1截止，由T2 和RL 组成射极输出形式。如 虚线所示。
图9.2.4 OCL电路的图解分析
二、效率 忽略基极回路电流时，
第9章 9.2
VCC U CES 电源VCC 提供的电流iC sin t RL 因此电源消耗的平均功率 1 VCC U CES 2 VCC (VCC U CES ) PV sin t VCC dt 0 RL RL Pom VCC U CES 转换效率为 PV 4 VCC 理想情况即管压降忽略不计时
当U CES＝0时，PT

选晶体管极限参数：
BU CEO 2VCC I CM PCM VCC RL V 2 CC 2 0.2 Pom π RL
第9章 9.2
[例9.2.1] 图9.2.2 所示，已知VCC=15V，输入电压为正弦波，晶 体管的饱和管压降︱UCES ︱=3V ，电压放大倍数约为1，负载 电阻RL=4Ω。 （1）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8V，则负载上能够获得的最大 功率为多少？
图9.1.5 OCL电路
-VCC
第9章 9.1
五、桥式推挽功率放大电路(BTL)
优点：用单电源供电， 且不用变压器和大电容。 缺点：管子多，不易对称； T1
+VCC
T2 + uO RL -
+
T3
T4
损耗大；输入、输出无接地点。
四只管子特性对称，静 态时均处于截止 状态。当ui 0，T1和T4导通，T2和T3截止。 如实线所示。负载上获 得正半周电压。 当ui 0时，T2和T3导通，T1和T4 截止。 如虚线所示。负载上获 得负半周电压。
小
结
一、功率放大电路的概念和分类 二、OCL电路的工作原理和计算
三、晶体管的选择
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模拟电子技术
结束
+Vcc
Rb C1 RC C2
直流负载线 交流负载线 ICQ
VCC/ RC
+ uI -
T
RL
+ uo -
A
Q
IBQ
B E C
D
UCEQ UCEQ+ICQR’L VCC
uCE
图9.1.1 小功率管共射放大电路的输出功率和效率的分析
第9章 9.1
静态： 电源的直流功率PV=ICQVCC （矩形面积ABCO） 晶体管管耗PC=ICQUCEQ iC
uo
R3
–Vcc
图9.2.2 消除交越失真的OCL电路
第9章 9.2
两管工作在甲乙类状态， 在输入信号正半周， 主要由T1管工作， 负半周则主要为T2管。 -uBE2
iB1
T1管 输入 特性
iB1
O1 iB2
O2
T2管 输入 特性
uBE1
iB2 ui 图9.2.3 T1和T2管在ui作用下 输入特性中的图解分析 t
+ Vcc
R1 R2 D1
T 1 B1
iC1 iL
+
2.当ui<0且逐渐减小时，uBE2增大， T2管基极电 流iB2随之增大，发射极 +D2 电流iE2也必然随之增大，负载电阻 i RL上得到负方向电流；与此同时， ui的减小使uEB1减小，当减小到一定 数值时，T1管截止。
u
B2
T2
RL
i2
C
-
9.1 功率放大电路概述
第9章 9.1
要求在多级放大电路的末级（即输出级）输出一定 的功率，以驱动负载。 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。
9.1.1 功率放大电路的特点 一 、特点
1. 2. 3. 4. 5. 能根据负载要求提供所需要的输出功率； 具有较高的效率； 信号基本不失真； 半导体三极管的散热和保护问题； 分析方法：晶体管小信号模型不能用，用图解法。
U OM 1 PT sin tdt (VCC U OM sin t ) 2 0 RL 1 VCCU OM U OM ( ) RL 4
2
dPT 2 令： 0, 得：U OM ＝ VCC，代入上式， dU OM 得：PT max V 2 CC 2 RL 2 P 0.2 Pom 2 om
R1 R2 D1
+D2
T 1 B1
iC1 iL
+
考虑一定的余量时 I C max VCC RL
ui
-
B2
T2
RL
i2
C
-
uo
R3
–Vcc
图9.2.2 消除交越失真的OCL电路
第9章 9.2
三、集电极最大功耗
晶体管损耗的功率： PT PV-PO
uCE (VCC U OM U OM sin t ), iC sin t RL
R2 D1
+ D2
B1 T1 i C1
iL
+
偏置电路由二 极管D1 、 D2 电阻R1 、 R2 和电位器RP 组成。
ui
-
B2
T2
R3
i2
C
RL
-
uo
例9.2.1 例9.2.2
–Vcc
图9.2.2 消除交越失真的OCL电路
二、工作原理
1. 当ui>0且逐渐增大时，uBE1增大， T1管基极电 流iB1随之增大，发射极 电流iE1也必然随之增大，负载电阻 RL上得到正方向电流；与此同时， ui的增大使uEB2减小，当减小到一定 数值时，T2管截止。
2 U om 82 Pom ( )W 16W RL 4
第9章 9.2
[例9.2.2] 图9.2.2 所示，负载所需最大功率为16W，负载电阻 RL=8Ω。设晶体管的饱和管压降︱UCES ︱=2V ，试问： （1）电源电压至少应取多少伏？ （2）若电源电压取20V，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？ (VCC U CES ) 2 (VCC 2) 2 （ 1 ）由Pom W 16W可得，VCC 18V 2 RL 28
2 U om VCC Pom 2 V 2 CC Pom ，PV ， 78.5% RL 2 RL RL PV 4 2
第9章 9.2
9.2.3 OCL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
+ Vcc
U CE max 2VCC
二、集电极最大电流
I C max I E max VCC U CES1 RL
使交流负载线交在横轴2VCC点上，保证动态最大。
PVRL不变，交流分量幅值为ICQ。所以，
实现阻抗匹配之后的理想变压器最大输出功率： Pom I CQ VCC 2 1 I CQVCC 2 2
转换效率：= 50%
第9章 9.1
2、变压器耦合乙类推挽功率放大电路
+
uI
N1
-
+ N2 + N2 -
2 U om (VCC U CES ) 2 (15 3) 2 （ 1 ）Pom W 18W RL 2 RL 2 4
Pom VCC U CES 15 3 78.5% 62.8% PV 4 VCC 15 （2）因为U o U i，所以U om 8V。最大输出功率
i
B1
i
第9章 9.2
B
交越失真
-uBE2
o
ut3 t4
t
uBE2
t1 t2
o
uBE1
t
t3 t4
由于三极管T1 、 T2 没有静态偏压，在发 射结电压小于死区电 压时，产生交越失真。
图9.2.1交越失真的产生
2、 设置静态偏置消除交越失真
第9章 9.2
+ Vcc
R1
VCC/ RC ICQ 直流负载线 交流负载线
（矩形面积AQDO）
RC的功率损耗PRc＝I2CQ RC （矩形面积QBCD） 动态：
2
A
Q
IBQ
B E C
O
D
UCEQ UCEQ+ICQR’L VCC
uCE
I CQ 1 最大交流功率P'om 2 R' L 2 I CQ ( I CQ R' L )，即图中阴影部分。 而负载电阻RL 上获得的输出功率Po 仅为P'om 中的一部分。 因此输出功率Po 很小，效率也很低(静态、动态时PV 不变)。
第9章 9.1
+VCC
ui +
(-)
VCC/2 + + C T2 RL uo 图9.1.4 OTL电路 T1 + T2 RL uo +VCC
T1
四、无输出电容的功率放大电路(OCL)
采用正、负双电源供电。T1、 T2交 替工作，输出与输入之间双向跟随。
互补：不同类型管子交替工作， 且均组成射极输出形式。 ui + (-)
图9.1.6 BTL电路
9.2 互补功率放大电路
9.2.1. OCL电路的组成及工作原理 ui 一、电路组成
1、基本OCL电路 +VCC T1 + ui (-) T2 -VCC