84甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路
6
8.4.2 甲乙类单电源互补对称电路
电容C两端电压VC基本不变 动态工作情况：
又称为OCL电路
又称为OTL电路 电容C充当负电源作用，
静态要求VK
VCC 2
越大越好。
则 调 整 ：VA
VCC 2
Push
静态VK 0
利用二极管进行偏置的互补 对称电路(图中T3管的偏置未画出)
Pull
单电源互补对称电路 (又叫OTL电路 )
R2 R1 R2
VCE4
VBE4
VCE4
R1 R2 R2
VB E4
5
8 功率放大电路
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
问题1: 功率放大与电压放大 • 多级电压放大输出级 • 功率放大
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
8 功率放大电路
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
问题1: 功率放大与电压放大 • 多级电压放大输出级 • 功率放大
2. 功率放大电路提高效率的主要途径
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
问题2: 功率放大的特殊问题与解决思路 • 如何提高输出功率 • 如何提高效率
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
问题4: 功率放大的性能分析计算
输出功率
Po
Vom2 2 RL
效率
=
Po PV
=
Po Po PT
管耗
PT
2 (VCCVom Vom2 )
RL
4
Vom 4 VCC
甲乙类互补对称功率放大电路分析
返回 封面
引言 引言
由两个射随器组成的乙类互补对称电路 , 实际 并不能使输出很好地反映输入的变化。这是由于没 有直流偏置(即静态时UBEQ= 0 ) , 电路出现了一种称 为 “交越失真”的失真。要解决这个问题 , 必须使 用甲乙类互补对称电路。
本页完 返回
本 节 学 学 习 习 要 要 点 点 和 要 求
1、电路形式 2、消除交越失真原理 3、电路的改进 4、电路的分析计算
Re3 + R*1
T3 T1 NPN
+VCC
ui R 2
－ Rc3
++ T4 － + － －
T2 PNP
+
RL
uo
－
甲乙类双电源互补对称放大 电路(OCL)的输出功率Po ，管 耗PT ，电源输出功率 PV 和效 率 都与乙类互补对称功率放 大电路一样 , 自行参考第二节 的内容 ,这里不再赘述。 4.电路的分析计
D
Rc3 b1 D1 C1 R2 b2 D2
T3
+VCC
T1
VCC/2 K
+ －
T2
C
uo
RL
计算输出功率Po , 管耗PT, 电源输出功率PV和效率 ,必 须先分析推挽管T1、T2的CE 极等效电源电压的大小.
ui
b3
R1 Re3
Ce
3.电路的分析计 算
本页完 继续
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 二、甲乙类双电源互补对称放大电路(OCL) 三、甲乙类单电源互补对称放大电路(OTL)
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 ui=0 时，R1、R2分压使 二、甲乙类双电源互补对称放大电路 (OCL) 同时电源 +V 通过 T1对 CC T3、D1、D2 导通, D1、D2 能够去除“ -VCC” 的关 三、甲乙类单电源互补对称放大电路 (OTL) 输出电容 C 充电 , 使其左 + 的导通可以令T 、T 处于
甲乙类双电源互补对称功率放大电路
知识点： 甲乙类双电源互补对称 功率放大电路
甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1.交越失真 由于BJT输入特性存在死区电压，
+VCC 工作在乙类的互补对称电路将出现
IP甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1.交越失真
由于BJT输入特性存在死区电压，
+VCC 工作在乙类的互补对称电路将出现
O， ci ]
丁3
缺点： 偏
置电压不
静态时，在D］
宓D1
易调整
O
、
D,
Hale Waihona Puke D2上产生的压降 为T］、T2提供了
合适的偏压,
+
10RLVO
状使态之。处于微导通 )
~~ Vcc
'7
利用极管进行偏置的互补对称电路
IP甲乙类双电源互补对称功率放大电路
2.甲乙类双电互补对称电路
利用VBE扩大电路进行偏置的互补对称电路
模拟电子技术
交越失真。
_J T >克服交越失真的方法
是采用甲乙类（接近 ―T*"_』，|妃——j-->-0通v0 常乙可类利）用互二补极对管称或电路。
FnzBnE直扩。大电路进行偏
0
-VCC
毫 甲乙类双电源互补对称功率放大电路
2.甲乙类双电源互补对称电路
T3--前置放大级，
0
它的偏置电路未画出
优点： 克服了交越 失真！
知识点： 甲乙类双电源互补对称 功
率放大电路
甲乙类单电源互补对称功率放大电路
模拟电子技术知识点：甲乙类单电源互补对称功率放大电路静态时，V K=V CC/2输出通过电容C与负载耦合，而不用变压器——OTL电路(OutputTransformerless) V CC/21.基本电路2.原理分析v i负半周-+充电+v i 正半周-+放电•只要R L C 足够大，电容C 就能起到电源的作用。
-2.原理分析v i 为负半周最大值时接近饱和CCK V v +≈2.原理分析•理想情况下，负载R L 两端得到的交流输出电压幅值V om ≈V CC /2v i 为正半周最大值时接近饱和≈=CES K V v 2.原理分析•在单电源互补对称电路中，计算输出功率、效率、管耗和电源供给的功率，可借用双电源互补对称电路的计算公式，但要用V CC /2代替原公式中的V CC 。
2.原理分析+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题图（b ）所示为某集成功率放大器的简化电路图。
已知输入电压为正弦波；三极管T 6、T 8的饱和管压降＝2V ；C 和C 2对交流信号均可视为短路。
填空：+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2①为了驱动扬声器，将图(b)与图(a)、图(c)合理连接，可以增加一个元件，使电路正常工作；此时引入的交流负反馈的组态为，在深度负反馈条件下的电压放大倍数≈。
电压串联负反馈1+R 6/R=11-+-+++例题+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2②D 2、D 3和D 4作为输出级偏置电路的一部分，作用是。
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路是一种常用于音频放大器中的电路设计。
它具有高效率、低失真等优点，被广泛应用于家庭影院、音响系统等场合。
本文将从以下几个方面详细介绍甲乙类互补对称功率放大电路。
一、甲乙类功率放大器的基本原理甲乙类功率放大器是由两个互补的晶体管组成，一个为NPN型晶体管（甲级），一个为PNP型晶体管（乙级）。
在输入信号为正半周时，只有甲级工作；在输入信号为负半周时，只有乙级工作。
这样就实现了信号的全波放大。
由于两个晶体管都能够进行导通和截止，因此能够充分利用晶体管的性能，达到高效率和低失真的效果。
二、甲乙类功率放大器的分类根据输出管的偏置方式不同，可以将甲乙类功率放大器分为固定偏置和动态偏置两种类型。
1.固定偏置：输出管的偏置电压是固定不变的。
这种方式简单可靠，但是会产生较大的静态功耗，因此效率较低。
2.动态偏置：输出管的偏置电压随着输出信号的变化而变化。
这种方式能够降低静态功耗，提高效率，但是需要更复杂的电路设计，容易产生交趾失真。
三、甲乙类互补对称功率放大电路的特点甲乙类互补对称功率放大电路是一种特殊的甲乙类功率放大器。
它具有以下几个特点：1.高效率：由于采用了互补对称结构，能够最大化地利用晶体管的性能，因此效率较高。
2.低失真：由于两个晶体管都能够进行导通和截止，因此可以实现完美的信号全波放大，减小失真。
3.抗干扰：采用了差分输入电路和共模反馈电路等技术，能够有效地抑制干扰信号。
4.稳定性好：采用了负反馈电路和保护电路等技术，能够保证稳定可靠地工作。
四、甲乙类互补对称功率放大电路的应用甲乙类互补对称功率放大电路广泛应用于音频放大器中，特别是功率放大器。
它能够提供足够的输出功率，满足家庭影院、音响系统等场合的需求。
同时，由于具有高效率、低失真等优点，也被广泛应用于汽车音响、舞台音响等领域。
五、甲乙类互补对称功率放大电路的设计甲乙类互补对称功率放大电路的设计需要考虑以下几个方面：1.输入级：采用差分输入电路能够提高抗干扰能力和共模抑制比。
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称功率放大电路是一种常用于音频放大器设计的电路拓扑结构。
其特点是同时采用NPN型和PNP型晶体管作为功率放大器的互补输出级，实现了功率放大器两端的对称输出，并且可以较好地平衡输出电流，减小交叉失真。
这种电路主要应用于大功率音频放大器、电视机音响等领域。
在乙类互补对称功率放大电路中，晶体管的工作状态被分为两种：NPN型晶体管处于导通状态，PNP型晶体管处于截止状态；PNP型晶体管处于导通状态，NPN型晶体管处于截止状态。
这两种情况下，输出电路中只有一个晶体管处于放大状态，而另一个处于关断状态，从而避免了交叉失真的产生。
此外，乙类互补对称功率放大电路还需要采用偏置电路来为晶体管提供合适的偏置电压，使其能够在正常工作状态下完成输出功率的放大。
这个偏置电路的设计需要考虑多个因素，如输出电阻、直流偏置水平、温度漂移等，以确保其能稳定、准确地提供偏置电压。
总的来说，乙类互补对称功率放大电路具有功率输出高、失真小、音质好等优点，在音频放大领域得到了广泛应用。
乙类互补对称功率放大电路
u ceu ceQ Nhomakorabea1.三极管的静态功耗： PT ? UCEQ ?I CQ
电源提供的平均功耗：
若
U CEQ
?
1 2 VCC
则
PE ? VCC ?I CQ
PT
?
PRL
?
1 2 VCC
?ICQ
三极管和负载电阻 RL的静A 态功耗
5
2.动态功耗（当输入信号Ui时）
输出功率:
Po
?
U om 2
?
I om 2
iC2
＋VCC
Ｔ１ uo
Ｔ２
RL
－ VCC
负载上的最大不失真电压为A Uom=VCC - UCES
12
4.1 概 述 4.2 乙类互补对称功率放大电路 4.3 甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类双电源互补对称电路 甲乙类单电源互补对称电路
*4.4 集成功率放大器
A
1
4.1 概述
什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，
往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出 较大功率的放大器称为功率放大器
(4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量 减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的 效率（? ）。
? ? PO ? 100%
PE
Po: 负载上得到的交流信号功率。 PE ： 电源提供的直流功率。
（5）功放管散热和保护问题
A
4
二. 甲类功率放大器分析
V + CC
Ic
R b1
RL
IcQ
Q
ui
例： 扩音系统
信
乙类甲乙类互补对称功率放大电路(PPT课件)
计划学时：8 基本要求：掌握功率放大电路的一般问题，乙类、甲乙类 互补对称功率放大电路；了解集成功率放大器。 教学重点难点：乙类互补对称功率放大电路的结构和工作 原理 基本内容： 1) 功率放大电路的一般问题 2) 乙类双电源互补对称功率放大电路 3) 甲乙类互补对称功率放大电路 4) 集成功率放大器
Vom
2
8.3.2 分析计算
2. 管耗PT
单个管子在半个周期内的管耗 vo 1 π PT1 = (VCC vo ) d(ω t ) 0 2π RL Vomsint 1 π ( V V sin t ) d( t ) CC om
2π
0
RL
2
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
图解分析
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 实际输出功率
Pomax
V CC 2 RL
2
Po = Vo I o
Vom
Vom 2 2 RL 2 RL
8.2 射极输出器——甲类放大的实例
当 VCC VEE 15V
I BiAS
VBIAS=0.6V 放大器的效率
η Pom ( PVC PVE ) 100 % 24 .7%
效率低 end
8.3 乙类双电源互补对称 功率放大电路
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° 丙类：导通角小于180°
- 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)。
解：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为
uOmax 13V
Pom
(uOm a x RL
2)2 10.6W
（2）应引入电压串联负反馈， 电路如图所示。
（3电）压在放深大度倍负数反为馈条件下A，u
U o U i
1
Rf R1
R1＝1 kΩ，所 以Rf ≈49 kΩ。
Au
U o U i
二、OTL互补对称功放电路
1、特点
1. 单电源供电； 2. 输出加有大电容。
2、静态分析 vi
T1、T2 特性对称，
VK
VCC 2
,
VC
VCC 2
+VCC T1
K + V- C C RL vo
T2
OTL基本原理电路
3、动态分析
设输入端在
vi
VCC 2
0.5VCC
直流电平基础上加入正弦信号。 +VCC
采用负反馈稳定VK
Rc3
VK↑→VB3↑→ IB3↑→IC3↑→ VC3↓ VK↓
b1 D1
D1 、 D2使b1和b2之间 的电位差等于2个二极
管正向压降，克服交
越失真。
vi
D2
R2
b2
b3
T3
R1
Re
+VCC T1
KC RL
T2
实用OTL功放电路（二）:采用自举电路提高输出幅度
当vi 0时，vD VD VCC IC3R3,
8.4 甲乙类互补推挽功率放大电路
一、克服交越失真的措施
1、电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。
静态时: T1、T2两管发射结电位 R1
分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于
D1
微弱导通状态，有较小的静
态电流ICQ；
vi D2
另：静态电流在输出端被抵消， R2 故vi＝0，VO=0
ic b ib
b ib T1 T2
e
e
ic1 1ib , ib2 ie1 (1 1)ib ,
ic2 2ib2 ,
ic ic1 ic2 1 2 (1 1) ib
e
方式二：
e
b ib T1
ib
T2
b
ic
c ic
c
复合管构成方式很多。不论哪种等效方式，等效
R2
iL iC1 iC2 I cmsin t
VCC T1
vO iL T2 RL
-VCC
甲乙类放大的波形关系：
iC1 特点：存在较小的静态
ICQ1 iC2
电流 ICQ 、IBQ 。
t
每管导通时间大于
半个周期，基本不
失真。工作方式称
ICQ2
为“甲乙类放
t
大” 。
iL
功率计算同乙类功放
t
2. VBE电压倍增电路 克服交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用
例：在图所示电路中，已知VCC＝15V，T1和T2管的饱和管压 降│UCES│＝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。
（1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （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。 （3）若Ui＝0.1V时，Uo＝5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？
1 (26 2)2 / 8 36W 2
PV
2VCC
VCC VCES
RL
2 26 26 2
8
49.7W
POmax 36 72%
PV 49.7
④
管耗最大时
Vom
2
VCC
PO
1 Vom2 2 RL
1 ( 2VCC
2
)2
/R
L 17.1W
PV
若忽略交越失真的影响，且 vi 幅度足够大。则：
Vom max
VCC 2
Po max
1
V2 om max
2 RL
VCC 2 8RL
vi
VCC 2
PV
VCCVom
RL
VCC 2
2 RL
vo
Pomax 78.5%
PV 4
t
Vommax t
实用OTL功放电路（一）:
时，T1导通、T2截v止i ； T1 ic1 交越失真
vi
VCC 时，
0.5VCC
2
T1截止、 T2导通。
vi
若输出电容足够大， VC基本 保持在VCC /2，负载上得到的
交流信号正负半周对称，但存
在交越失真。
tK+C RL vo
T2 ic2
4、输出功率及效率
计算同乙类功放，只是公式中的vcc用vcc/2代替。
集成功放 LM384管脚说明:
14 -- 电源端（ Vcc）
3、4、5、7 -- 接地端（ GND） 10、11、12 -- 接地端（GND） 2、6 -- 输入端
（一般2脚接地）
8 -- 输出端
（经500 电容接负载）
1 -- 接旁路电容（5 ）
9、13 -- 空脚（NC）
集成功放 LM384 外部电路典型接法：
。
i
C3 R2
b3
D
Rc3R3
T1
b1
D1
K
D2
b2
T2
T3
+VCC
C
RL
R1
Re
Ce
8.5 集成功率放大器
特点：工作可靠、使用方便。只需在器件外部适
当连线，即可向负载提供一定的功率。
集成功放LM384： 生产厂家：美国半导体器件公司 电路形式：OTL 输出功率：8负载上可得到5W功率 电源电压：最大为28V
VCC T1
VO iL T2 RL
-VCC
动态时： D1 、D2交流电阻很 小，可认为对交流短路。
R1
vi正半周， T1 导通 , T2 截止
iC1 ICQ1 I cm sin t,
Vi负半周， T2 导通 , T1 截止
iC2 ICQ2 I cm sin t,
D1 vi D2
VBE电压倍增电路替代。
图中B1、B2分别接T1、 T2的基极。假设I >>IB，则
+ I
V
VBE
R1 R2 R2
合理选择R1、R2大小，B1、
R1 R2
IB
B2间便可得到 VBE 任意倍数的
电压。
-
B1 VBiblioteka B2功放电路的改进电路中增加复合管
增加复合管的目的是：扩大电流的驱动能力c 。
方式一： c ic
后晶体管的性能确定均如下：
1 2
晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。
改进后的功放电路：
vi
T1：电压推动级
T2、R1、R2： VBE倍增电路 R1
T3、T4、T5、T6：
复合管构成的输出级
R2
准互补
输出级中的T4、T6均为NPN
型晶体管，两者特性容易对称。
+VCC T1
T3
T4 T2
R1
B1
D1
④率求P管O耗max最和大η。时的输出功率和效vi 率。
D2
B2
R2
VCC
T1
A
vO
iL
T2 RL
-VCC
解：
① 静态时vi=0， VA=0，VB1 =0.7V， VB2 =-0.7V
② 由VO =15V，得
PO
152 8
28.1W
PV
2VCC
Vom
RL
2 2615 2
8
43.9W
R1 D1
PT PV Po 43.9 28.1 15.8W
每管耗
PT1
PT2
1 2
PT
7.9W
vi D2
Po 28.1 64%
R2
PV 49.3
VCC T1
VO iL T2 RL
-VCC
③ 最大不失真输出功率
PO max
(VCC VCES )2 2RL
2VCC
RL
(2
VCC
)
4 2 RL
VCC 2
34.2W
PO 17.1 50%
PV 34.2
互补推挽功率放大电路
思考：若是单电源供电，又如何呢？ 互补对称功放的类型
无输出变压器形式 （ OTL电路）
无输出电容形式 （ OCL电路）
OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess
50
输入信号 vi
调节音量
Vcc 电源滤波电容
- 6
14
8
2+
1
5
输出耦合大电容
500
2.7 8
0.1
外接旁路电容 低通滤波,去除高频噪声
例：电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降 │UCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。
回答下列问题： （1）R3、R4和T3的作用 是什么？ （2）负载上可能获得的最 大输出功率Pom和电路的 转换效率η各为多少？ （3）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R6 至少应取多少千欧？