电子电路功率放大电路
电路中的放大信号放大与功率放大的原理
电路中的放大信号放大与功率放大的原理在电子学领域中，放大信号的工作原理是电路中的一个重要概念。
无论是音频放大器、电视机还是无线通信设备，放大信号都是至关重要的。
而放大信号的原理可以分为两种类型：放大信号的增益放大和功率放大。
1. 增益放大原理增益放大是指将输入信号的电压或电流放大到较高倍数的过程。
这种放大主要通过放大器来实现，放大器是由一个或多个活动器件组成的电路。
活动器件可以是晶体管、场效应管或操作放大器等。
在电路中，增益放大的过程可以通过引入正反馈来实现。
当输入信号经过放大器后，一部分信号会被反馈到输入端，形成正反馈回路。
这样一来，放大器的输出信号将变得更大，形成信号增益。
增益放大通常通过增益因子（Voltage Gain）来度量，它等于输出信号的幅度与输入信号幅度之比。
需要注意的是，增益放大并不改变信号的功率。
它仅仅是将输入信号的幅度放大，以便更好地传输和处理信号。
因此，增益放大器主要用于音频放大、传感器信号放大等领域。
2. 功率放大原理功率放大是指将输入信号的功率放大到更高水平的过程。
与增益放大不同，功率放大需要考虑信号的幅度和电流等参数，以确保信号在传输过程中不会因为电压失真或电流损耗而减弱。
功率放大器通常采用功率晶体管、功率管或功率放大模块等器件。
这些器件能够提供足够的电流和电压来驱动负载，从而使信号的功率得以放大。
在功率放大器中，通过控制输入信号的电流和电压，以及输出电路的负载特性，来实现对输入信号功率的放大。
通常，功率放大器会根据信号特点进行匹配，以确保无功功率损失最小化，同时最大化输出功率。
功率放大器在很多应用中都起到重要的作用，比如无线通信、雷达系统、高清电视等。
这些设备需要将信号的功率适当放大，以确保信号的传输和处理的质量。
综上所述，放大信号的原理包括增益放大和功率放大两种类型。
增益放大主要关注信号幅度的提升，而功率放大则关注信号功率的提升。
这两种原理在电路设计中起到不可或缺的作用。
什么是功率放大器它在电子电路中的作用是什么
什么是功率放大器它在电子电路中的作用是什么功率放大器是一种电子器件，它可以将输入信号的功率放大到更高的水平，并输出给负载。
在电子电路中，功率放大器扮演着至关重要的角色，用于增强信号的幅度、电流和功率，以满足各种应用的要求。
一、功率放大器的分类功率放大器按照放大方式和使用材料的不同，可以分为几种不同的类型：1. 线性功率放大器：它是最常见的功率放大器。
线性功率放大器可以将输入信号放大到相同或接近相同的比例，同时保持信号的波形和频率不变。
2. 非线性功率放大器：这种功率放大器主要用于无线通信领域。
非线性功率放大器能够在不同频率处提供较大的功率增益，但会对信号的波形产生失真。
3. 开关功率放大器：开关功率放大器主要用于数字信号处理和功率放大器。
它可以在高效率和高功率输出的同时，快速地切换信号。
二、功率放大器的作用功率放大器在电子电路中的作用可以总结如下：1. 信号增强：功率放大器能够将输入信号的幅度增加到更高的水平。
这对于一些需要较大幅度信号的应用非常重要，例如音频放大器和无线通信设备。
2. 驱动负载：功率放大器能够提供足够的电流和功率，以驱动各种负载，如音响扬声器和电动机。
它可以确保负载得到足够的电力供应，从而正常运行。
3. 信号处理：功率放大器可以对信号进行处理，如滤波、调制和解调。
这能够改变信号的特性和形式，以适应不同的应用需求。
4. 改善信噪比：功率放大器可以提高信号的功率，从而减少信号与噪声之间的比值，提高信噪比。
这对于需要高质量信号的应用，如音频设备和通信系统非常重要。
5. 分配功率：功率放大器能够将输入功率分配给不同的输出通道，以满足多信号源和多负载的要求。
例如，在多通道音频系统中，功率放大器可以确保每个通道获得适当的功率供应。
三、功率放大器的应用领域功率放大器在各种领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 音频设备：功率放大器在音响系统、音乐演奏和放送系统中被广泛使用，以提供足够的声音功率和音质。
电工电子技术-功率放大电路
② 动态分析
设输入信号为正弦电压ui，当输入信号位于正半周时， VT1管发射结正偏导通，VT2管发射结反偏截止，有电流iC1经 VT1管流向负载，在负载RL上获得正半周输出电压uo。当输入 信号位于负半周时，VT1管发射结反偏截止，VT2管发射结正 偏导通，有电流iC2经负载流向VT2管，在负载RL上获得负半周 输出电压uo。
10.4 功率放大电路
10.4.1 功率放大电路概述
1．功率放大电路应满足的要求
（1）应有足够大的输出功率。为了获得较大的输出功率， 往往要求三极管工作在极限状态，但使用时，要考虑到三极 管的极限参数PCM、ICM和U（BR）CEO。
（2）效率要尽可能的高。 （3）非线性失真要小。 （4）功率放大管要采取散热等保护措施。
在ui的整个周期内，VT1管和VT2管轮流导通，从而在RL 上得到完整的输出电压uo，所以，此电路称为互补对称功率 放大电路。
在此电路中，当输入信号小于三极管的开启电压时会产 生交越失真，如左图所示。
为消除交越失真，可给三极管稍加一点偏置，如右图所 示。
（2）性能参数计算
① 最大输出功率
输出功率为：
Po
UoIo
1 2 Uom Iom
U
2 om
2RL
上式中，Uom为输出电压uo的峰值。 理想条件下，负载获得最大输出电压
时，其峰值接近电源电压＋UC
Pom
U
2 CC
2RL
② 电源功率
直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号
越大，电流越大，电源功率也越大。电源功率PV为
10.4.2 互补对称功率放大电路
功率放大电路工作原理
功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路，它能够将输入信号的功率放大到更大的输出功率，从而驱动负载实现相应的功能。
在现代电子产品中，功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大、功率放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理，以便读者能够更好地理解和应用功率放大电路。
功率放大电路的工作原理主要包括输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面。
首先，输入信号放大是功率放大电路的基本功能之一。
当输入信号进入功率放大电路时，经过放大器的放大作用，输入信号的幅值会得到增大，从而实现对输入信号的放大处理。
而放大器的放大倍数则取决于放大器本身的增益特性，通常通过调节放大器的电路参数来实现不同的放大倍数。
其次，功率放大是功率放大电路的核心功能之一。
在输入信号经过放大器放大后，功率放大电路会将输入信号的功率放大到更大的输出功率。
这通常通过功率放大器来实现，功率放大器能够将输入信号的电压和电流进行放大，从而实现对输入信号功率的放大。
在功率放大的过程中，需要注意功率放大器的工作状态和输出功率的稳定性，以确保输出信号的质量和稳定性。
最后，输出负载驱动是功率放大电路的另一个重要功能。
在输出信号经过功率放大后，需要通过输出负载来驱动相应的负载，实现对负载的驱动和控制。
输出负载通常是电阻、电容、电感等元件，通过合理设计输出负载电路，可以实现对负载的匹配和驱动，从而实现对输出信号的有效控制和传输。
总的来说，功率放大电路的工作原理是通过输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面的功能实现对输入信号的处理和输出功率的放大。
在实际应用中，需要根据具体的需求和电路设计要求来选择合适的功率放大电路，并合理设计电路参数和工作状态，以实现对输入信号的有效放大和输出功率的稳定控制。
希望通过本文的介绍，读者能够更好地理解和应用功率放大电路，为相关领域的电子设备设计和应用提供参考和帮助。
功率放大电路的作用
功率放大电路的作用功率放大电路是将输入信号的能量放大到更大的功率级别的电路。
它的作用是为了改变信号源的电压、电流、功率级别，以适应后续电路或负载的工作要求。
功率放大电路广泛应用于各种电子设备和系统中，包括音频放大器、射频放大器、通信系统、卫星通信、雷达、无线电传输、音视频设备、汽车电子等。
下面将详细介绍功率放大电路的作用。
1.声音放大器功率放大电路在音响设备中起着重要作用。
信号源（例如麦克风、CD/DVD播放器）提供的信号很小。
为了将它们放大到足够的水平以驱动扬声器，需要使用功率放大电路。
功率放大器可以增加音频信号的电压和电流，并为扬声器提供足够的功率以发出高音质的声音。
2.射频放大器射频放大器是一种功率放大电路，用于放大射频信号，例如在电视信号和无线电通信中。
在电视机中，射频放大器用于放大接收到的微弱电视信号，以便它们能够驱动屏幕显示高质量的图像和声音。
类似地，射频放大器在无线电通信中起着重要作用，将发送的射频信号放大到足够的功率以传输和接收远距离的无线信号。
3.通信系统4.雷达系统雷达系统用于检测和跟踪目标，通过发射和接收电磁波进行工作。
雷达信号通常非常微弱，需要放大到足够的功率以便可以准确地检测目标。
功率放大电路在雷达系统中起到关键作用，将雷达信号放大到足够的功率，以确保系统的准确性和可靠性。
5.无线电传输功率放大电路在各种无线电传输中起着重要作用，如广播、电视、无线电通信等。
广播电台和电视台的信号源需要经过放大以满足广播范围的需要。
类似地，无线电通信也需要使用功率放大电路将信号放大到足够的功率以实现远距离的无线通信。
6.音视频设备功率放大电路在音视频设备中也起到关键作用。
例如，家庭影院系统中的功率放大器将输入的音频和视频信号放大到足够的功率以驱动扬声器和显示器。
类似地，专业音频和视频设备，如会议室音频系统、音乐工作室、电影院中的音响系统等，也需要使用功率放大电路来提供高质量的音频和视频播放。
功率放大电路
1.集成功放LM３８６
LM３８６ 是目前广泛使用的 小功率音频集成功率放大器， 其外形和管脚排列如图所示。
信号放大电路
1.3
集成功率放大器
2. LM３８６ 的图所示。
电路与电子技术
电路与电子技术
信号放大电路
1.1
功率放大电路概述
1.功率放大电路的特点
功率放大电路概述
１） 输出功率要大 ２） 功率转换效率要高 ３） 非线性失真要小 ４） 功放管的散热要好
信号放大电路
1.1
功率放大电路概述
2.功率放大电路的工作状态
功率放大电路按功放管 导通时间的长短可分为 甲类、乙类和甲乙类， 如图所示。
功率放大电路概述
信号放大电路
1.2
互补对称功率放大电路
功率放大电路概述
1.乙类互补对称功放
乙类功放管耗小， 效率较高， 但失真严重。若采用两只特性 相同的功放管， 使其在正负半周轮流工作， 则可在负载上合 成完整的波形， 从而解决失真的问题。
信号放大电路
1.3
集成功率放大器
功率放大电路概述
在半导体制造工艺的基础上， 将整个电路中的元器件制作在一 块硅基片上， 构成具有特定功能的电子电路， 称为集成电路。 集成功率放大器（简称集成功放） 具有体积小、性能优越、工 作稳定、易于安装和调试等优点。
电子电路中的功率放大器有哪些常见问题
电子电路中的功率放大器有哪些常见问题电子电路中的功率放大器常见问题功率放大器是电子设备中广泛应用的一种电路，它能够将输入信号的功率放大到较大的输出功率。
然而，在使用功率放大器的过程中，常会遇到一些问题。
本文将就电子电路中的功率放大器常见问题进行分析和讨论。
一、过载保护问题过载保护是功率放大器设计中需要考虑的重要因素之一。
当输入信号过大或者负载阻抗异常时，功率放大器可能会出现过载现象。
过载会导致功率放大器损坏或者输出信号失真。
为了解决过载问题，可以采取以下措施：1. 合理的功率放大器设计：合理选取功率放大器的工作电压、电流，控制输入信号的幅值等，以避免过量功率输入导致过载。
2. 输入输出匹配：合理匹配输入和输出的阻抗，以最大限度地提高功率传输效率，减少功率放大器过载风险。
二、温度问题功率放大器在工作过程中会产生一定的热量，如果不能及时散热，可能会导致器件损坏甚至烧坏。
为了解决功率放大器的温度问题，可以采取以下方法：1. 散热设计：在功率放大器设计中，根据功率放大器的最大功率和工作环境，合理配置散热片、散热风扇等散热设备，确保功率放大器能够及时散热。
2. 温度检测和保护：在功率放大器中添加温度传感器，并设计相应的保护电路，当温度超过一定阈值时，能够及时切断功率放大器的工作，保护器件不受损坏。
三、非线性失真问题功率放大器在工作时，可能产生非线性失真现象，导致输出信号与输入信号不完全一致。
为了解决这一问题，可以采取以下方法：1. 使用线性化技术：采用一些线性化技术，如负反馈、预变形技术等，可以有效减小功率放大器的非线性失真。
2. 选择合适的工作点：合理选择功率放大器工作点，使得功率放大器在线性区域工作，减少非线性失真发生的可能性。
四、电源噪声问题功率放大器对电源噪声十分敏感，电源噪声会被放大并且影响到输出信号的质量。
为了减小电源噪声对功率放大器的影响，可以采取以下措施：1. 电源滤波：在电源输入处添加滤波电路，能够滤除电源中的高频噪声，保证电源的纯净性。
三极管功率放大电路
三极管功率放大电路三极管功率放大电路是一种常用的电子电路，用于将输入信号的能量放大到更高的功率级别。
它在各种电子设备中广泛应用，如音频放大器、无线电发射机等。
三极管功率放大电路由三个晶体管组成，分别是输入级、驱动级和输出级。
输入级接收来自信号源的弱信号，并将其放大。
驱动级接收输入级放大的信号，并进一步放大。
输出级将驱动级放大的信号输出到负载上。
三极管功率放大电路的工作原理是基于晶体管的放大特性。
晶体管的放大作用主要是通过控制其输入端和输出端之间的电流来实现。
在三极管中，输入端是基极，输出端是集电极，而发射极则连接到电路的公共接地。
通过控制基极电流，可以控制集电极电流的放大倍数。
在三极管功率放大电路中，输入信号经过输入级放大后，进入驱动级。
驱动级进一步放大信号，并通过输出级输出到负载上。
输出级负责将信号的功率放大到所需的级别，以便驱动负载。
在输出级中，通常会采用功率晶体管，因为它能够提供较大的功率输出。
为了确保三极管功率放大电路的稳定工作，需要进行偏置和稳定电路的设计。
偏置电路可以使晶体管在正常工作区域内工作，而稳定电路可以抑制温度、电源波动等因素对电路性能的影响。
在设计三极管功率放大电路时，需要考虑一些关键参数。
其中最重要的是增益和频率响应。
增益是指输出信号与输入信号之间的放大倍数，它可以通过改变电路的元件值来调整。
频率响应是指电路对不同频率信号的放大能力，它可以通过选择合适的电容和电感来实现。
三极管功率放大电路还需要考虑功率损耗和效率。
功率损耗是指电路在放大信号时产生的功率损耗，它可以通过适当的电路设计来减小。
效率是指输出功率与输入功率之间的比值，它可以通过提高电路的效率来实现。
三极管功率放大电路是一种常用的电子电路，用于将输入信号的能量放大到更高的功率级别。
它的工作原理是通过控制晶体管的电流来实现信号的放大。
在设计三极管功率放大电路时，需要考虑增益、频率响应、功率损耗和效率等关键参数。
通过合理的电路设计和优化，可以实现稳定、高效的功率放大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
六、集成功率放大电路LM386 电压串联负反馈
＋
＋
＋
-
＋
交流反馈
OTL
最大输出功率 : VCC / 2 2 ( ) 2 V CC 2 Pom RL 8 RL
此时输入电压有效值为 : VCC / 2 2 U IM Au
8.2 线性直流稳压电路
一、直流电源的组成及各部分的作用 变压
交 流 电 源 u O 220 V
RL
VCC
互补对称
+VCC T1
动态分析：
ui > 0 时，
＋B
+ ui
E T2
RL
T1 导通
+ uo
T2 截止
u o= u i
ui< 0 时，
VCC
T2 导通
T1 截止
uo = u i
两只管子交替工作， 两路电源交替供电， 双向跟随。
最大输出电压 : u Om (VCC U CES ) sint 此时输出电流 : VCC U CES i Om sint R
整流
滤波
稳压
负 载
u t O 降压 t
u O 单向 脉动电压
u t O
u t O 减小脉动 稳压 t
1)负载变化输出电压基本不变； 2)电网电压变化输出电压基本不变。。
二、整流电路 1、对整流电路要研究清楚以下问题：
1）电路的工作原理：二极管工作状态、波 形分析
2）输出电压和输出电流的平均值：输出为 脉动的直流电压 3）整流二极管的选择：二极管承受的最大 整流平均电流和最高反向工作电压
(VCC 2) U CES 2
T2
保证输出端能够得 到最大输出功率
OTL电 路 中 要 求 E点 静 态 电 位 必 须 调 在 : 1 VEQ VCC 2
T1
+VCC
C隔直走流, 充当 VCC /2电源
+ uI
+ C T2
RL + uO
单电源供电电路等效为 VCC/2 和VCC/2 的双电 源供电电路,应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC
RB C1 + RL
iC VCC/RL ICQ
0 Q
+ ui
–
UCEQ
VCC
uCE
电源输出功率 : 1 2 PV VCC iCdt VCC I CQ 2 0
负载消耗的功率 : 1 2 2 PO i C R L d t VCC/RL 0 2 1 2 2 (I I sin t ) R L d t I CQ cm CQ 2 0 1 2 2 0 I CQ RL I om RL 2
照片 集成稳压器符号 外形图
+ u D4 D1 C D3 D2 RL io
+
uo
1)工作原理
当 u2 uC 时，有一对二极管导通 ，对电容充电， 充电非常小。
当 u2 uC 时，所有二极管均截止 ，电容通过 RL放电， 放电 RLC。
充电
RL =
按指数规律下降
C 越大，RL越大,τ
脉动越小。
放电将越大，曲线越平滑，
UO(AV) 0.9U2
3、复式滤波电路
电感应与负载串联，电容应与负载并联。
四、稳压电路
在分析电源电路时要特别考虑的两个问题： 允许电网电压波动±10％，且负载有一定的 变化范围。 电源保证： 1) 负载变化输出电压基本不变； 2) 电网电压变化输出电压基本不变。
1、稳压电路的性能指标 1）输出电压 2）输出电流
2 CC
三、单电源互补对称功率放大电路(OTL)
T1 +VCC
单电源系统 负载串接大容量 电容C(几百~几 千微法的电解电 容器）
+ uI
+ C T2
RL + uO
uI T1 t +VCC
U CQ
VCC 2
＋
VCC 2
UOQ 0V
U om
C隔直走流
+ uI
uC E + C RL
+ uO
UO UO Sr U I U I 3）稳压系数 UO U I U I UO
RL
RL
4）输出电阻 R U O o 5）纹波电压
I O
UI
2、稳压管稳压电路
简单易行，稳压性能好。适用于输出电压 固定、输出电流变化范围较小的场合。
1）限流电阻的计算 I DZmin I Z 且 I DZmax I ZM 电网电压最低且负载电流最 大时，稳压管的电流最小。
RL
rz ∥ R L U I rz U I R rz ∥ R L UO R UO
输出电阻:
Ro rz ∥ R rz
3、串联型稳压电路
1）原理
如何提高输出电流
加晶体管放大
UO UZ UBE
I L (1 )I O
UO变化，都将通过UCE的调节使UO稳 定，故称晶体管为调整管。
+VCC
B
T1
E T2
+
+
uo
U OM
2 VCC 0.6 VCC π
ui
RL
PTmax
V 2 π RL
若UCES
输出功率最大时，因管 VCC 压降最小，故管子损耗 2 不大；输出功率最小时， VCC 2 0，则Pom ，PTmax 2 Pom 0.2Pom 2R L 因集电极电流最小，故 π 管子损耗也不大。
基准电压
4）调整管的选择
根据极限参数ICM、 U(BR)CEO、PCM 选择 调整管！
IEmax＝IR1＋ILmax≈ ILmax< ICM
UCEmax＝UImax－ UOmin < U(BR)CEO
PTmax＝ IEmax UCEmax < PCM
举例：
1)若电网电压波动±10％， UO为10V～20V，UCES＝3V， UI至少选取多少伏？
2)若电网电压波动±10％， UI为28V ， UO为10V～ 20V ；晶体管的电流放大系数为50，PCM＝5W，ICM＝ 1A；集成运放最大输出电流为10mA，则最大负载电流 约为多少？
五、 三端固定集成稳压器
将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳 压器。现在的集成稳压器只有三个：输入端、输出 端和公共端，称为三端集成稳压器。
2）稳压管稳压电路的设计
已知输出电压为 6V，负载电流为 0～30mA。试求图 示电路的参数。 （1）稳压管的选择
UZ UO
（2）UI的选择
I ZM I Z I Lmax - I Lmin
UI (2 3)UZ
稳压系数: 为减小Sr,取值矛盾!
UO U I Sr U I UO
双电源供电时Uom的峰值接近电源电压。 单 电源供电Uom的峰值接近二分之一电源电压。 2）效率尽可能高，因而电路损耗的直流功率 尽可能小，静态时功放管的集电极电流近似 为0 。
3、晶体管的三种工作状态
• 甲类： – 管子一个周 期内都导通 • 甲乙类： – 有半个周期 以上导通 • 乙类： – 只有半个周 期导通
2、单相桥式整流电路
1）工作原理
u2的正半周: A→D1→RL→D3→B，uO= u2 u2的负半周: B→D2→RL→D4→ A，uO= -u2
2) UO（AV）和 IL（AV）的估算
u2
已知变压器副边电 压有效值为U2
O
U O(AV)
UO(AV)
1 π 2U 2 si n td( t ) π 0
图解法 4、功率放大电路研究的问题 极限 1）性能指标：输出功率和效率。 状态 2）晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。
功率管 的选择
ICM , U( BR )CEO , PCM
3）失真和散热
二、乙类互补对称功率放大器OCL
+VCC
静态分析： 令ui 0V
+
uo
B
T1
E T2
+
ui
则： uBQ uEQ uOQ 0V T1、T2 截 止
U Im in U Z I DZ min I Lmax I Z R U Im in U Z R I Z I Lmax
电网电压最高且负载电流最小时，稳压管 的电流最大。
I DZ max U Im ax U Z I Lmin I ZM R
UIm ax U Z R I ZM I Lmin
C的耐压值应大于 1.1 2U2。 4）优缺点
简单易行，UO（AV）高，C 足够大时交流 分量较小；不适于大电流负载。
2、电感滤波电路
适于大电流负载！
当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的 减小，从而增大二极管的导通角。
对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在电感 上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
UO UI UCE
稳压原理：电路引入电压负反馈，稳定输出电压。
2）串联型稳压电路
同相比例 运算电路
输出电压的调节范围:
R1 R 2 R 3 R1 R 2 R 3 U Z UO UZ R2 R3 R3
3）串联型稳压电路组成
调整管
比较放大 采样电路
D2 R2 T2
RL
过电流保护