第第4 4章章 功率放大器功率放大器n4.1 4.1 功率放大电路的一般问题功率放大电路的一般问题n4.2 4.2 互补对称的功率放大器互补对称的功率放大器n4.34.3集成功率放大器集成功率放大器2021/6/41 在实用电路中，往往要求放大电路的输出级输出一在实用电路中，往往要求放大电路的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作的放大电路称作功率放大电路功率放大电路。功率放大电路通常是在。功率放大电路通常是在大信号状态下工作，是以输出较大功率为目的的放大电大信号状态下工作，是以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得一定的不失真的输出功率路。为了获得一定的不失真的输出功率它要求：它要求：输出功率尽可能大；输出功率尽可能大； 效率要高；效率要高； 非线性失真要小；非线性失真要小； 考虑管子的散热问题；考虑管子的散热问题； 应采用图解法分析。应采用图解法分析。4.1 4.1 功率放大电路的一般问题功率放大电路的一般问题2021/6/42功率放大器的分类 功率放大电路必须考虑效率问题。为了提高效率要减小功放管的功耗，即功率放大电路必须考虑效率问题。为了提高效率要减小功放管的功耗，即要降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状要降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但却产生了失真问题。推挽电路和互补对态。此时虽降低了静态工作电流，但却产生了失真问题。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态的失真问题。称电路较好地解决了乙类工作状态的失真问题。2021/6/434.2 互补对称的功率放大电路互补对称的功率放大电路传统的功率放大电路为变压器耦合式电路。传统的功率放大电路为变压器耦合式电路。优点优点：可以实现阻抗变换：可以实现阻抗变换缺点缺点：体积庞大，笨重，消耗：体积庞大，笨重，消耗有色金属，且效率较低，低频有色金属，且效率较低，低频和高频特性较差和高频特性较差2021/6/444.2.1 乙类互补对称功率放大电路乙类互补对称功率放大电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 当输入信号处于正半周时，当输入信号处于正半周时，T T1 1管导电，管导电，有电流通过负载有电流通过负载R RL L，方向由上到下，与假，方向由上到下，与假设方向相同。设方向相同。 当输入信号为负半周时，当输入信号为负半周时，T T2 2管导管导电，有电流通过负电，有电流通过负 载载R RL L，方向由下，方向由下到上，与假设正方向相反。到上，与假设正方向相反。 于是两个三极管一个正半周于是两个三极管一个正半周, , 一一个负半周轮流导电，在负载上将正个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。个完整的不失真波形。2021/6/45当输入信号足够大，当输入信号足够大，使使U Uimim= =U Uomom= =V VCCCC- -U UCESCESV VCCCC，I Iomom= =I Icmcm时，时，可获得：可获得：2. 参数计算(1).(1).输出功率输出功率T T1 1,T,T2 2工作在射极输工作在射极输出器状态，出器状态，A AV V11。2021/6/46(2).电源功率电源功率PE E在负载获得最大交流功率时电源所消耗的平均功率等于其在负载获得最大交流功率时电源所消耗的平均功率等于其平均电流与电压之积，当输出电压幅度达到最大，即平均电流与电压之积，当输出电压幅度达到最大，即U UomomVVCCCC时，则得电源供给的最大功率为：时，则得电源供给的最大功率为：(3)效率效率当当U Uomom = V = VCCCC 时效率最大，时效率最大，=/4 =78.5=/4 =78.5。2021/6/47(4).(4).三极管的管耗三极管的管耗P PT T对一只三极管:3.3.功率管的选择功率管的选择2021/6/484.大功率三极管输出特性曲线的分区 在大功率三极管的输出特性中，除了与普通三极管在大功率三极管的输出特性中，除了与普通三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外，从使用和安全角一样分有放大区、饱和区、截止区外，从使用和安全角度还分有度还分有 三极管的极限工作区 过电流区是由最大允许集电极电流过电流区是由最大允许集电极电流确定的，超过此值，确定的，超过此值，将明显下降。将明显下降。 过电压区由过电压区由c c、e e间的间的击穿电压击穿电压V V(BR)CEO(BR)CEO所决定所决定。过损耗区由集电极过损耗区由集电极功耗功耗P PCmCm所决定。所决定。过流区过压区过损区2021/6/495. 交越失真及其消除方法交越失真及其消除方法 输输入入信信号号很很小小时时，达达不不到到三三极极管管的的开开启启电电压压，三三极极管管不不导导电电。因因此此在在正正、负负半半周周交交替替过过零零处处会会出出现现一一些些非非线线性性失真，这个失真称为失真，这个失真称为交越失真交越失真。2021/6/410解决交越失真的方法给三极管稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。我们以给三极管稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。我们以OCLOCL电路为例电路为例 利用二极管提供偏置电压利用二极管提供偏置电压设置合适的静态工作点，使两设置合适的静态工作点，使两只放大管均工作在临界导通状只放大管均工作在临界导通状态。态。2021/6/4114.2.2 单电源互补功率放大电路单电源互补功率放大电路 当当电电路路对对称称时时，输输出出端端的的静静态态电位等于电位等于V VCCCC / /2 2。为了使负载上仅获得交流为了使负载上仅获得交流信号，用一个信号，用一个电容器电容器电容器电容器串联串联在负载与输出端之间。这在负载与输出端之间。这种功率放大电路称为种功率放大电路称为OTLOTL互补功率放大电路。互补功率放大电路。 2021/6/4124.2.3 采用复合管的互补功率放大电路采用复合管的互补功率放大电路 当输出功率较大时，输出级的推动级，即当输出功率较大时，输出级的推动级，即当输出功率较大时，输出级的推动级，即当输出功率较大时，输出级的推动级，即末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采用复合管，复合管有四种形式。用复合管，复合管有四种形式。用复合管，复合管有四种形式。用复合管，复合管有四种形式。 复合管的极性由前面复合管的极性由前面复合管的极性由前面复合管的极性由前面的一个三极管决定。由的一个三极管决定。由的一个三极管决定。由的一个三极管决定。由NPN-NPNNPN-NPNNPN-NPNNPN-NPN或或或或PNP-PNPPNP-PNPPNP-PNPPNP-PNP复合而复合而复合而复合而成一般称为达林顿管。成一般称为达林顿管。成一般称为达林顿管。成一般称为达林顿管。2021/6/4134.3 4.3 集成功率放大器集成功率放大器 集成功率放大器广泛用于音响、电视和小电机的驱动集成功率放大器广泛用于音响、电视和小电机的驱动方面。集成功放是在集成运算放大器的电压互补输出级后，方面。集成功放是在集成运算放大器的电压互补输出级后，加入互补功率输出级而构成的。加入互补功率输出级而构成的。 LM386 LM386是一种音频集成功率放大器，具有功耗低、增益可是一种音频集成功率放大器，具有功耗低、增益可调整、电源电压范围大，外接元件少等优点。调整、电源电压范围大，外接元件少等优点。1.1.主要参数主要参数电路类型：电路类型：OTLOTL电源电压范围：电源电压范围：5V-18V5V-18V静态电流：静态电流：4mA4mA输入阻抗：输入阻抗：50K50K输出功率：输出功率：1W1W电压增益：电压增益：26dB-46dB26dB-46dB带宽：带宽：300kHZ300kHZ2021/6/4142.2.引脚图引脚图图图4.3.1 LM3864.3.1 LM386的外形和引脚的排列的外形和引脚的排列2021/6/415图图4.3.2 LM3864.3.2 LM386外接元件最少的用法外接元件最少的用法3.3.应用应用2021/6/416部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！