模拟电子技术91课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Home,内容简介,本章小结,9.功率放大电路,9.1 功率放大电路概述,9.2 互补功率放大电路,9.3,*,功率放大电路的安全运行,9.4 集成功率放大电路,1,掌握晶体管的甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点，甲乙类功放电路的组成，OTL、OCL功放的工作原理，能熟练估算最大输出功率和效率。,Home,9.功率放大电路,2,（2）功放管的散热、保护。,Home,Next,9.1 功率放大电路概述,1,(1)特点,提供足

2、够大的功率，,输出较大的电压和电流。,管子工作在接近极限状态，允许小失真。,(2)要解决的问题,（1）提高转换效率，输出尽可能大的输出功率；,1.功率放大电路的特点,3,无本质的区别，都是能量的控制与转换。不同之处在于，各自追求的指标不同：电压放大电路追求不失真的电压放大；功率放大电路追求尽可能大的不失真输出功率和转换效率。,9.1 功率放大电路概述,2,(3)主要技术指标,（1）最大输出功率,P,om,：负载可能获得的最大交流功率。,(4)分析方法,工作于大信号状态，宜采用图解分析法。,Back,Next,Home,（2）转换效率,：最大输出功率与电源提供的功率之比，即,思考题：,功率放大电

3、路与前面介绍的电压放大电路有什么异同？,4,9.1 功率放大电路概述,Back,Next,Home,三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况，可分为几个工作状态：,乙类：,=,180,甲类：,=,360,甲乙类：,180,360,丙类：,180,思考题：,功率放大电路中电源的功率除了提供给负载外，其余的消耗在什么地方？,思考题：,功放中的功放管采用哪种工作状态最合适？,提高功放效率的根本途径是减小功放管的功耗。,2.晶体管的工作状态,采用甲乙类工作状态最合适，因为甲类效率太低，丙类失真太大，乙类会产生交越失真。,5,单管变压器耦合功率放大电路,看 P 482,P 483,输入信号增大，输出功率如

4、何变化？管子的平均电流如何变化？电源提供的功率如何变化？效率如何变化？,6,9.1 功率放大电路概述,Back,Next,Home,变压器耦合乙类推挽功率放大电路,优点：,可以实现阻抗变换。,缺点：,体积庞大、笨重、消耗有色金属，且效率较低（变压器损耗），低频和高频特性都差。,3.功放的几种基本电路形式,7,变压器耦合乙类推挽功率放大电路,P 484,8,9.1 功率放大电路概述,Back,Home,无输出变压器（,OTL,）,乙类互补对称功率放大电路,优点：,单电源供电。,缺点：,低频特性差。,静态时：,基极电位为,V,cc,/2,，由于电容,C,的容量足够大，若初始电压为0，则基极电压通过

5、,T,1,管发射结向电容,C,充电，直至近似为,V,cc,/2为止。,输入信号正半周电源,V,cc,向,T,1,管供电；输入信号负半周，电容,C,上存储的电压,V,cc,/2向,T,2,管供电。,9,9.1 功率放大电路概述,Back,Next,Home,无输出电容（,OCL,）,乙类互补对称功率放大电路,优点：,直接耦合，频率特性好。,缺点：,双电源供电。,双电源供电，静态中点 A 电位为 0。,A,10,BTL,电路,输入电压的正半周：,V,CC,T,1,R,L,T,4,地,输入电压的负半周：,V,CC,T,2,R,L,T,3,地,是双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻,均无接地点,

6、管子多，损耗大，使效率低。,11,思考题：,u,i,可以从A或B点接入吗？,9.2 互补功率放大电路,Next,Home,1.OCL功率放大电路的组成及工作原理,OCL,电路的交越失真,因为在,u,i,为0时，晶体管已经处于微导通状态，其导通角大于180,o,，所以晶体管处于甲乙类工作状态。,12,图9.2.3 OCL电路,的图解分析,13,2.OCL电路的输出功率和效率,9.2 互补功率放大电路,Back,Next,Home,14,9.2 互补功率放大电路,Back,Next,Home,看 P 490,15,3.OCL电路中晶体管的选择,最大管压降：,集电极最大电流：,集电极最大功耗：,思考

7、题：,集电极最大功耗是负载获得最大功率时的管耗吗？是负载功率为0 时的管耗吗？,在输出功率最大时，因管压降最小，故管子损耗不大；输出功率最小时，因集电极电流最小，故管子损耗也不大。,16,9.2 互补功率放大电路,Back,Home,功放管的选择：,17,18,BTL电路,19,1)哪些负责放大信号？,2),引入了什么级间反馈？,3)估算电压放大倍数、最大输出功率和效率,4)估算在输出最大功率时输入电压的有效值；,5)说明D,1,D,3,和,R,W,的作用，C,1,C,4,的作用；,6)说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。,讨论一,20,1)哪些负责放大信号？,讨论一,T,1,、T,2,是保

8、护电路,21,2),引入了什么级间反馈？,讨论一,电压并联负反馈,按深负反馈计算,3)估算电压放大倍数、最大输出功率和效率,22,4)估算在输出最大功率时输入电压的有效值；,讨论一,5)说明D1D3和,R,W的作用，C1C4的作用；,6)说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。,23,选择运放，选择晶体管,讨论一,24,讨论二：,图示各电路属于哪种功放？,25,讨论三,：,出现下列故障时，将产生什么现象,1),R,2,短路；,2),R,2,断路；,3)D,1,短路；,4)D,1,断路；,5)T,1,集电极开路。,T,2,、T,5,的极限参数：,P,CM,1.5W，,I,CM,600mA，,U,B

9、R（CEO）,40V。,26,9.4,集成功率放大电路,组成：,前置级、中间级、输出级、偏置电路,特点：,输出功率大、效率高,有过流、过压、过热保护,27,一、,LM386,集成功放及其应用,1.典型应用参数：,直流电源：,4,12 V,额定功率：,660 mW,带 宽：,300 kHz,输入阻抗：,50 k,1,2,3,4,8,7,6,5,引脚图,28,2.内部电路,1.8 开路时，,A,u,=20,(负反馈最强),1.8 交流短路,A,u,=200,(负反馈最弱),电压串联负反馈,29,V,1,、V,6,：,V,3,、V,5,：,V,2,、V,4,：,射级跟随器，高,R,i,双端输入单端输

10、出差分电路,恒流源负载,V,7,V,12,：,功率放大电路,V,7,为驱动级,(,I,0,为恒流源负载,),V,11,、V,12,用于消除交越失真,V,8,、V,10,构成 PNP,准互补对称,电路分析,30,LM386,1,2,3,4,7,8,5,R,P,C,1,C,2,C,3,C,4,C,5,C,6,10,F,36 k,10,F,100,F,220,F,0.1,F,8,10,.047 F,+,V,CC,6,输出电容,(,OTL,),频率补偿，抵消电 感高频的不良影响防止自激等,调节电压放大倍数,3.典型应用电路,31,二、DG810,集成功放及其应用,输出电容,输入,偏置,交流负反馈,频率

11、补偿，防自激等,自举电容,频率补偿,防自激等,V,CC,=15 V 时输出功率 6 W,+,V,CC,u,i,C,9,R,1,R,4,C,2,DG810,1,12,9,4,7,8,5,C,1,C,8,C,7,C,4,C,5,C,6,5,F,100 k,.,01,F,100,F,1000,pF,0.1,F,4,56,4 700 pF,10,100,F,100,F,100,R,3,R,2,1000,F,100,F,C,10,1,电源滤波,32,三、TDA2040,集成功放及其应用,特点：,输出短路保护、自动限制功耗、有过热关机保护,参数：,直流电源：,2.5,20 V,开环增益：80 dB,功率带

12、宽：100 kHz,输入阻抗：50 k,输出功率：22 W,(,R,L,=4,),双电源,(,OCL,),应用,电源滤波,相位补偿,防自激等,输出功率可,大于 15 W,交流电,压串联,负反馈,R,1,C,2,220 k,680,22,F,R,3,R,2,u,i,1,2,4,3,5,C,1,C,7,C,3,C,4,C,5,C,6,1,F,22 k,220,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),2040,0.01,F,0.1,F,-,V,EE,(,-,16 V),R,4,大电容滤除低频成分,小电容滤除高频成分,33,单电源,(,OTL,),应用：,交流电压串联负反馈

13、,使,U,1,=0.5,V,CC,C,2,680,22,F,R,4,u,i,4,3,5,C,1,C,6,C,3,C,4,C,5,C,7,1,F,22,k,2.2,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),0.01,F,R,6,R,5,22,k,22 k,22,k,R,2,R,3,2,1,R,1,2040,3,5,4,30 dB,34,二、电路如图T9.2所示，已知T,1,和T,2,的饱和管压降,U,CES,2V，直流功耗可忽略不计。,（1）,R,3,、,R,4,和T,3,的作用是什么？,（2）负载上可能获得的最大输出功率,P,om,和电路的转换效率,各为多少？,（3）

14、设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻,R,6,至少应取多少千欧？,解：（1）消除交越失真。,35,（2）最大输出功率和效率分别为,（3）电压放大倍数为,R,1,1k，故,R,5,至少应取10.3 k。,36,9.10 在图P9.10所示电路中，已知,V,CC,15V，T,1,和T,2,管的饱和管压降,U,CES,1V，集成运放的最大输出电压幅值为13V，二极管的导通电压为0.7V。,（2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？画出图来。,37,经常,不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有,力量,Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will,Be,写在最后,38,感谢聆听,不足之处请大家批评指导,Please Criticize And Guide The Shortcomings,结束语,讲师：,XXXXXX,XX,年,XX,月,XX,日,39,