模拟电子技术基础 第九章 功率放大电路
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第九章 功率放大电路本章内容简介(一) 目标:向L R (扬声器的音圈、电动机绕组、CRT 等)提供一定大小的可控功率(二) 侧重点不同:侧重研究L R 上的功率O P ,而不是o O I V ,(三) 深入研究:在后续课程《高频电子线路》(四) 主要内容✧ 一般问题、特点、分类;✧ O P 、效率、非线性失真(三者之间的矛盾);✧ 互补对称、乙类功放(原理);✧ 集成功放;✧ 散热问题、功率BJT 、VMOS 管(五)学习目标✧ 熟练掌握如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾;✧ 要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT 的选择;✧ 正确理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理及计算;✧ 了解各种功率器件及散热问题;(选讲内容)✧ 了解集成功率放大器的使用。
(选讲内容)9.1 功率放大电路的一般问题(1学时)主要内容:本节主要定义了功率放大电路并做了分类。
基本要求:正确理解功率放大电路的定义及种类。
教学要点:1.功率放大电路的定义功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。
它一般直接驱动负载,带负载能力要强。
2.功率放大电路与电压放大电路的区别(1).本质相同电压放大电路或电流放大电路:主要用于增强电压幅度或电流幅度。
功率放大电路: 主要输出较大的功率。
但无论哪种放大电路,在负载上都同时存在输出电压、电流和功率,从能量控制的观点来看,放大电路实质上都是能量转换电路。
因此,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。
称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。
(2). 任务不同电压放大电路:主要任务是使负载得到不失真的电压信号。
输出的功率并不一定大。
在小信号状态下工作.功率放大电路:主要任务是使负载得到不失真(或失真较小)的输出功率。
在大信号状态下工作。
(3).指标不同电压放大电路:主要指标是电压增益、输入和输出阻抗.功率放大电路:主要指标是功率、效率、非线性失真。
第9章功率放大电路9.1 教学要求学习功率放大电路需要了解功率放大电路的类型及特点;理解功率放大电路最大输出功率和转换效率的分析方法;了解功率放大电路在实际应用中的相关问题。
9.2 基本概念1 功率放大电路的主要特点(1)功率放大电路的基本特点与电压放大电路比较,功率放大电路的主要特点如表1所示。
(2) 各类功率放大电路的特点比较甲类、乙类、甲乙类放大电路的主要特点及用途比较如表2所示。
电路工作点位置及集电极电流特点用途甲类三极管的导通角0360=θ。
静态电流比较高,管耗大,电路效率低。
用于小信号放大电路乙类三极管的导通角0180=θ。
静态电流等于零,管耗小,电路效率高,但波形失真。
用于功率放大电路甲乙类三极管的导通角00360180<<θ。
静态电流很小,管耗小,电路效率高,且波形失真较乙类小。
用于功率放大电路 2 功率放大电路的主要指标(1)最大输出功率设输出电压的幅值为om V ,输出电流的幅值为om I ,则输出功率om om om om o 2122I V I V P =⨯= (9.1)最大输出功率是在输出信号基本不失真的情况下,负载上可能获得的最大输出功率。
omax omax omax 21I V P = (9.2)式中,max o P 表示最大输出功率,max o V 表示最大输出电压的幅值,max o I 表示最大输出电流的幅值。
(2)直流电源供给的功率直流电源供给的功率是直流功率,其值等于电源输出电流平均值与电源电压的积。
⎰⋅=⋅=πωπ20C CC C(AV)CC V )(21t d i V i V P (9.3)式中,C(AV)i 为C i 的平均值,即集电极电流的直流分量,当C i 的正、负半周对称时CQ C(AV)I i =,CQ I 是集电极电流的静态值。
上式是针对单电源功放电路的,若是双电源功放,则V P 应为两个电源提供的功率之和。
(3)管耗管耗即功放管消耗的功率,它主要发生在集电结上,称为集电极耗散功率T P 。