模拟电子电路及技术基础(第三版) 功率放大电路特点分类
模拟电子技术基础——功率放大电路
特点：存在较小的静态电
iB
iB
流 ICQ 、IBQ 。每管 导通时间大于半个
周期，基本不失真
IBQ
。
uBE
t
uB1
iC
t UT ICQ
iC VCC /Re ib IBQ Q VCC uce
第十九页，共31页。
2.带前置放大级的功率放大器
动画演示
（甲乙类互补对称电 路的计算同乙类）
第二十页，共31页。
. 单电源供电；
. 输出加有大电容。
（1）静态偏置
调整RW阻值的大
小，可使
UP
1 2
VCC
此时电容上电压
UC
1 2
VCC
第二十三页，共31页。
（2）动态分析
Ui负半周时， T1导通、T2截止； Ui正半周时， T1截止、T2导通。
（电容起到了负电 源的作用）
动画演示
第二十四页，共31页。
（3）输出功率及效率
总结：互补对称功放的类型
互补对称功放的类型
双电源电路 又称OCL电路 （
无输出电容）
Po max
VC2C 2RL
单电源电路
又称OTL电路
（无输出变压器
）
Po max
VC2C 8RL
第二十八页，共31页。
4.4 集成功率放大器
集成功率放大器DG4100简介：
第二十九页，共31页。
集成功放DG4100的外部接线图：
PoM
VCC 2 2 RL
2．U(BR)CEO2VCC
第十六页，共31页。
乙类互补对称功放的缺点
存在交越失真
ui
R1
t
D1
uo
功率放大电路的特点和分类
功率放大电路的特点和分类
1.特点
（1）讨论的主要问题：功率放大电路的输出功率、效率、非线性失真以及电路在大信号工作状态下器件的平安和散热等问题。
（2）分析方法：主要采纳图解分析法
2.工作状态分类
（1）依据晶体管的静态工作点的位置不同，放大电路可分成甲类、乙类、甲乙类。
（2）按电路形式分：单管功放、推挽式功放、桥式功放。
（3）按耦合的方式分：变压器耦合、直接耦合（OCL）、电容耦合(OTL)。
（4）按功放管的类型分：电子管、晶体管、场效应管、集胜利放。
3.甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点如表1所示。
表1 甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
类别
工作点位置
电流波形
特点
甲类
（1）管子的导通角
（2）静态电流不为零，电路的电源供应的功率始终等于静态功率损耗
（3）电路的静态功耗大，效率低
（4）非线性失真小
乙类
（1）管子的导通角
（2）静态电流和功耗均为零
（3）效率高
（4）非线性失真大
甲乙类
（1）
（2）静态电流和功耗都很小
（3）效率较高
（4）非线性失真比甲类大，比乙类小。
模拟电子技术功率放大电路要点
集成电路
对于大功率放大，通常使用集成电路（IC） 。选择合适的IC型号，需要考虑其内部电路
结构、增益、带宽、散热性能等因素。
设计偏置电路和保护电路
要点一
偏置电路
为了使放大器在静态工作点上运行，需要设计偏置电路 。这通常包括设置基极和发射极的电压偏置，以确保晶 体管工作在饱和区。
要点二
保护电路
为了防止过电压、过电流等异常情况对晶体管和电路造 成损坏，需要设计保护电路。这可以包括过电压保护、 过电流保护和过热保护等措施。
进行测试
根据测试方程，进行实际测试。
分析结果
根据测试结果，分析电路的性能指 标。
波形法
观察信号波形
通过示波器等仪器观察信号波形。
分析波形参数
根据观察到的波形，分析信号的幅度、频率 等参数。
判断电路性能
分析产生波形的原因
根据波形参数，判断电路的性能指标。
根据观察到的波形，分析产生波形的原因。
04
功率放大电路的设计方法
设计输入和输出匹配电路
输入匹配电路
为了使输入信号能够有效地被放大并传输到晶体管，需 要设计输入匹配电路。这通常包括阻抗匹配和信号缓冲 等措施。
输出匹配电路
为了使输出信号能够有效地被负载吸收并转换为所需功 率，需要设计输出匹配电路。这通常包括阻抗匹配和信 号缓冲等措施。
05
功率放大电路的调试与测试
应用
甲类功率放大电路通常用于音频功率放大和射频功率放大等领域。
乙类功率放大电路
特点
乙类功率放大电路的晶体管仅在输入信号的半个周期内导通，晶体管静态工作点设置在负载线的上端或下端， 具有较高的效率。
应用
乙类功率放大电路常用于音频功率放大和射频功率放大等领域。
《模拟电子技术基础》教学课件 4.1功率放大电路概述
4.1 功率放大电路的概述 1.定义
4.1 功率放大电路的概述 4.2 双电源乙类功率放大电路 4.3 甲乙类功率放大电路 4.4 集成功率放大器
以提供给负载足够大的功率为目的的放大电路称为功率放大电路，简称功放。
输入信号
输入级
中间级
直流偏置电路
输出级
负载
4.1 功率放大电路的概述
（5）考虑极限参数ICM、PCM、U(BR)CEO
由于功率管工作在接近于极限工作状态，必须考虑它的极限参数。
4.1 功率放大电路的概述
3.功率放大电路与电压放大电路比较 共同之处：
从能量控制的观点来看，没有本质的区别。 放大电路实质上都是能量转换电路。
不同之处：
它们要完成的任务是不同的。
①输入信号幅值不同
②动态指标不同
③分析方法不同
④散热和保护问题
4.1 功率放大电路的概述
4．功率放大电路的分类
iC
乙类放大：
θ＜π
O
iC
iC
iC
ICQ=0 tOຫໍສະໝຸດ Q uCE甲乙类放大：
ICQ
Q
π＜θ＜2π
O
tO
uCE
iC
iC
甲类放大：
在输入信号的整个周期内都有电流
ICQ
流过功率管。导电角θ=2π
O
Q
O
t
uCE
4.1 功率放大电路的概述
5. 功率放大电路的技术指标
①输出功率尽可能大 ②提供尽可能高的效率 ③非线性失真要小 ④应注意合理选择和正确使用功率管
iC
iC
ICQ
Q
O
O
t
uCE
模拟电子电路及技术基础(第三版) 放大电路组成及三种组态
使交流信号畅通！
例如：X C
1
C
2
1 100010106
16()
晶体管放大器电路结构及放大原理
谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见!
信号从发射极输入, 从集电极输出, ------共基极
第二章
以用途最为广泛的阻容耦合共发射极放大器为例：
RB
C1
RS + + Ui
Us- -
RC
C2
+
RL UO
-
▲ 管子--核心控制元件;
▲ RB--偏置电阻, 保证发射结正偏,(放大区);
Hale Waihona Puke ▲ UCC---能源, 同时保证集电结反偏, 管子工
UCC
5.信号可从集电极或发射极输出,不可从基极(或栅极)输出; 6.要有一定的负载(RC或RE), 将变化电流转为变化电压。
第二章
根据输入、输出回路公共端所接的电极不同，实际有共发射极、 共集电极和共基极三种基本(组态)放大器。
信号从基极输入, 从集电极输出, ------共发射极
信号从基极输入, 从发射极输出, ------共集电极
作在放大区; ▲ RC---集电极负载电阻, 将变化电流转变为
变化电压;
▲ 信号源通过耦合电容C1输入到管子基极; ▲ 放大了的信号又通过耦合电容C2输出到负载RL;
u 放大原理为：s
ui
ube 控制 ib
ic
放大
ib
uo
转换
ic
(RC
//
RL )
us
耦合电容C1、C2对直流呈现开路, 使信号源和负载不影响工作点;对交流呈现短路,
典型放大电路结构特点 三种组态放大器电路
模拟电子技术基础课程教学大纲
“模拟电子技术基础"课程教学大纲课程名称：模拟电子技术基础教材信息:《模拟电子电路及技术基础（第三版)》，孙肖子XX主讲教师：孙肖子（西安电子科技大学电子工程学院副教授）学时：64学时一、课程的教学目标与任务通过本课程教学使学生在已具备线性电路分析的基础上，进一步学习包含有源器件的线性电路和线性分析、计算方法。
使学生掌握晶体二极管、稳压管、晶体三极管、场效应管和集成运放等非线性有源器件的工作原理、特性、主要参数及其基本应用电路，掌握XX种放大器、比较器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法和工程计算及应用技术，获得电子技术和线路方面的基本理论、基本知识和基本技能.培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术其他相关领域中的内容,以及为电子技术在实际中的应用打下基础。
二、课程具体内容及基本要求（一)、电子技术的与模电课的学习ＭAP图（2学时）介绍模拟信号特点和模拟电路用途,电子技术简史,本课程主要教学内容，四种放大器模型的结构、特点、用途及增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标，频率特性和反馈的基本概念.1。
基本要求（1)了解电子技术的,本课程主要教学内容,模拟信号特点和模拟电路用途。
（２）熟悉放大器模型和主要性能指标.（3）了解反馈基本概念和反馈分类。
（二）、集成运算放大器的线性应用基础(8学时）主要介绍XX种理想集成运算应用电路的分析、计算，包括同/反相比例放大、同/反相相加、相减、积／微分、V－I和I-V 变换电路和有源滤波等电路的分析、计算，简单介绍集成运放的实际非理想特性对应用电路的影响及XX应用中器件选择的依据和方法。
１。
基本要求（1）了解集成运算放大器的符号、模型、理想运放条件和电压传输特性。
（2)熟悉在理想集成运放条件下，对电路引入深反馈对电路性能的影响，掌握“虚短”、“虚断”和“虚地”概念。
（3) 掌握比例放大、相加、相减、积/微分、V—Ｉ和I-V变换电路的分析、计算。
功率放大电路的特点和基本类型电子技术
功率放大电路的特点和基本类型 - 电子技术一、主要特点 1. 由于输出电压或输出电流的幅度较大，功率放大电路必需工作在大信号条件下，因而简洁产生非线性失真。
如何尽量减小输出信号的失真是首先要考虑的问题。
2. 输出信号功率的能量来源于直流电源，应当考虑转换的效率。
3.半导体器件在大信号条件下运用时，电路中应考虑器件的过热、过流、过压、散热等一系列问题，因此要有适当的爱护措施。
二、基本类型功率放大电路主要有互补对称式和变压器耦合推挽式两种类型。
1、互补对称式OTL功率放大器要求输入端(T1、T2基极)上的静态电压也为Vcc/2，即VI=(VCC/2)+Vi。
单电源互补对称功率放大器增加了一只大容量(几百～几千微法)的电解电容器。
当静态时(Vi=0)，T1和T2都截止。
它们的射极电压为V cc /2，所以电容器C上充有Vcc/2的电压，输出Vo= -Vc=0。
信号Vi为正半周时，T1导电，使T2截止，负截RL 上流过正半周电流；信号为负半周时，电容器C上的电压Vcc/2作为电源，T2导电，T1截止，负载上流过负半周信号电流。
所以电容C 要有足够大的容量，使得在信号负半周时能供应出较大的电流。
互补对称功率放大器由于在静态条件下T1和T2都处于截止状态，所以它的静态功耗为零，但在动态时存在严峻的交越失真。
为了克服交越失真，必需给互补对称功率放大电路设置肯定的静态工作点(使信号Vi=0时，T1、T2管都处于微导电状态)。
依据静态工作点的不同设置，互补对称功率放大器可以工作在乙类功放，即导电角θ=180°；甲类功放，即导电角θ=360°和甲乙类功放，即导电角在θ=180°～360°。
2.变压器耦合推挽式变压器耦合的突出优点是，通过转变变压器的变比，能找到一个最佳的等效负载(此时输出功率最大，且不失真)。
并且，在不提高电源电压的条件下，可以使输出电压的幅度Vom超过电源电压。
模拟电子技术(西电第三版)第5章 功率放大器及其应用-精选文档
4
实图5.1 互补对称功率放大器实训电路
5
2.
电路参数
1) 电路的输出功率 理想(输出不失真)情况下，该电路的最大输出功率为
实际测量时，电路的输出功率为
6
2) 电源供给的功率 理想情况下，电源供给的功率为
实际测量时，可用下式求出：
7
3) 功率放大器的效率 理想情况下，互补对称功率放大器的效率为
17
图5.1.1 功率放大器的分类 (a) 甲类；(b) 乙类；(c) 甲乙类
18
5.2 互补对称功率放大器
5.2.1 双电源乙类互补对称功率放大器
1. 电路原理 双电源乙类互补对称功率放大器电路如图5.2.1所示，其
所用电源为+UCC、－UCC两个电源。图中V1、V2是两个特
性一致的NPN型和PNP型三极管。
9
3. 测量最大不失真输出功率 在输入端加入f=1 kHz的正弦信号ui，ui的幅度逐渐加大， 与此同时用示波器观察输出电压uo的波形，至uo最大又不出
现削波为止。用毫伏表或示波器测量负载两端的电压uo，并
由uo、RL值计算最大不失真输出功率Po实。
10
4.
测量电源供给功率
将直流电流表串入电源供电电路。电路输入端加1 kHz 正弦信号ui，逐渐加大ui的幅度，与此同时用示波器观察输
24
2) 直流电源供给的功率PU 由于每个电源只供给半个周期的电流，因此两个电源供 给的功率为
(5.2.3)
25
可见输出电压幅值越大，电源供给功率也越大。在输出 电压幅值足够大时，功放管处于尽限运用状态，可忽略管子 的饱和压降UCES，有UCEM≈UCC，故此时电源供给最大功率， 为
(5.2.4)
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u BE
θ<90o
4, AB类
工作点选在微导通状态, 导通时间大于半周, 通角
900 1800
5, D类
管子工作在开关状态, 效率高达90%以上。
甲类功放电路及图解分析法
一. 电路
二. 甲类功放的图解分析
iC
UCC
iC
直直流直 直负直载直 线
iB
RB RL′
IC
RL ICQ
ICQ
Q
N1∶N2
对功率放大器的基本要求： 在非线性失真允许的范围内 高效率地输出大功率。
二. 功率管的工作类型划分 根据直流工作点的位置不同，放大管的工作类型 分为甲类(A类)、乙类(B类)、丙类(C类)等。
1. 甲类(A类)
iC
如图所示，工作点Q较高
(ICQ大)，正弦信号在360° 内变化时，管子均导通。
其通角θ(导通角的一半) 0
功率放大电路
特点、分类及A类功放分析
低频功率放大电路
1 低频功率放大器概述 2 互补跟随功率放大器 3 集成功率放大器
1 低频功率放大器概述
一、功率放大器的特点: (1). 输出信号功率大，采用大功率管； (2). 大信号工作，分析方法采用图解法； (3). 关注的性能指标：输出功率、效率、
非线性失真和功率器件的极限参数选择；
π
θ=180o
θ |
|
iC Q
0
2π ωt
u BE
2. 乙类(B类)
iC
iC
如图所示，工作点Q选在截止
点，管子只有半周导通，另外
半周截止。其通角为
θ=90o
Q
0 |θ| 2π ωt 0
uBE
3. 丙类(C类)
iC
iC
如图示，工作点Q选在截止区，
信号导通角度小于180°。其通角
Q0
为
0 π |θ| ωt
ICQ
V
ui
＋
0
0
t
UCC
0
CB
UC
直交直 直流直负直 载线
k=uCE
uCE
UCEQ t
三.功率指标的计算
1. 输出功率PL
PL
1 2
U
C
IC
1
U
2 C
2 RL
最大输出功率PLm为
PLm
1 2 (UCC
UCES ) ICQ
(UCC UCES)2 2RL
U
2 CC
2RL
2.电源提供的功率PE
PE U CC ICQ
3. 效率η 最大效率ηm
PL 1 UC IC
PE
2 UCC ICQ
功率放大电路 特点、分类及A类功放分析
谢谢收看和听讲, 欢迎下次再相见!