模电功率放大电路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
乙类互补对称电路存在的问题
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
1. 静态偏置 可克服交越失真
Vi=0时预先给vb 一个导通电压
2. 动态工作情况 二极管等效为恒压模型
交流相当于短路
8.4.1 甲乙类双电源互补对称电路
(1) 功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种以输出较大功率为
目的的放大电路。因此,要求同时输出较大的 电压和电流。管子工作在接近极限状态。
功率放大电路处于大信号下工作,通常采用 图解法分析电路,不采用小信号模型分析
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
(1) 功率放大电路的主要特点
对比之前学习电路:电压放大电路 1 电压放大电路以电压放大为目的。对叠加在 直流偏置上的微弱电压信号进行不失真放大 2 电压放大电路中待放大信号为微弱信号 功率放大电路中待放大信号为较大交流信号 3 电压放大电路中直流偏置作用是使三极管始 终处于放大状态 功率放大电路中三级管经常处于极限运用状态
2. 工作原理
两个三极管在信号正、
负半周轮流导通,解分析
8.3.2 分析计算
1. 最大不失真输出功率Pomax
( Pomax = VCC VCES 2 RL )2
(VCC VCES ) 2 2 RL
忽略VCES时
V Pomax CC 2 RL
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
(2) 要解决的问题
提高效率
减小失真
管子的保护
降低静态功耗,即减小静态电流。
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
四种工作状态 根据正弦信号整个周期 内三极管的导通情况划分 甲类:一个周期内均导通 乙类:导通角等于180°
甲乙类:导通角大于180°
V 1 π VCCVom ( sint om sin2t ) d( t ) 2π 0 RL RL 2 1 VCCVom Vom ( ) RL π 4 2 2 VCCVom Vom 两管管耗 PT = PT1 PT2 ( ) RL π 4
8.3.2 分析计算
3. 电源供给的功率PV
VCE4 R1 R2 VBE4 R2
VBE4可认为是定值 R1、R2不变时,VCE4也
是定值,可看作是一个直流 电源。
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
静态时,偏置电路使 VK=VC≈VCC/2(电容C充电达 到稳态)。 当有信号vi时 负半周T1导通,有电流通过负 载RL,同时向C充电 正半周T2导通,则已充电的电 容C通过负载RL放电。 只要满足RLC >>T信,电容C就 可充当原来的-VCC。 计算Po、PT、PV和PTm的公式 必须加以修正,以VCC/2代替原 来公式中的VCC。
vO正向振幅最大值
Vom VCC 0.2V
vO负向振幅最大值
若T1首先截止
Vom I BiAS RL
若T3首先出现饱和
Vom VEE 0.2 V
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
当 VCC VEE 15V
I BiAS 1.85A
RL 8
v I VBiAS v i
8.1 功率放大电路的一般问题 8.2 射极输出器——甲类放大的实例 8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路
8.4 甲乙类互补对称功率放大电路 8.5 集成功率放大器
8.1 功率放大电路的一般问题
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
1. 功率放大电路的特点及主要研究对象
VBIAS=0.6V 放大器的效率
η Pom ( PVC PVE ) 100% 24.7%
效率低
8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
8.3.1 电路组成 8.3.2 分析计算 8.3.3 功率BJT的选择
8.3.1 电路组成
1. 电路组成
由一对NPN、PNP特性相同的
互补三极管组成,采用正、负双 电源供电。这种电路也称为互补 推挽功率放大电路。
2
实际输出功率
Po = Vo I o
Vom
Vom 2 2 RL 2 RL
Vom
2
8.3.2 分析计算
2. 管耗PT
1 PT1 = 2π 1 2π
单个管子在半个周期内的管耗
π
0 π
(VCC
vo vo ) d( t ) RL Vom sint d( t ) RL
2
0
(VCC Vom sint )
2VCCVom PV = Po PT πR L
当 Vom VCC 时, PVm
2 VCC π RL
2
4. 效率
Po π Vom = PV 4 VCC
当 Vom
π VCC 时, 78.5 % 4
8.3.3 功率BJT的选择
1. 最大管耗和最大输出功率的关系
因为 当 Vom
1 VCCVom Vom PT1 ( ) RL π 4
2
2 VCC ≈0.6VCC 时具有最大管耗 π
2 1 VCC PT1m 2 ≈0.2Pom RL π
选管依据之一
8.3.3 功率BJT的选择
功率与输出幅 度的关系
end
8.4 甲乙类互补对称功率 放大电路
丙类:导通角小于180°
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
简化电路
带电流源详图的电路图
特点: 电压增益近似为1,电流增益很大,可获得较大的功
率增益,输出电阻小,带负载能力强。
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
电压与输入电压的关系
v O (v I 0.6)V
设T1的饱和压VCES≈0.2V