功放电路图.ppt
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第3章功率放大器PPT课件
缺 双电源， 点 电源利用率不高
最大输出功率
主
Pom
1 2
V
2 CC
RL
要 公
直流电源消耗功率
PE
2 VC
CIcm
式 效率 理 想 78.5%
最大管耗 PC1m 0.2Pom
OTL
结构简单，效率高，频率 响应好，易集成，单电源
输出需大电容， 电源利用率不高
Pom
1 8
V
2 CC
RL
PE
1 VC
CIcm
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
单管甲类电路
做功放适合吗？
乙类推挽电路 iB
0
u BE
UomVCC2UCES
信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。 两只管子交替工作，称为“ 推挽 ”。设 β为常量，则负载
上可获得正弦波。输入信号越大，电源提供的功率也越大。
两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。
OTL 电路
输入电压的正半周：
＋VCC→T1→C→RL→地
＋
C 充电。
输入电压的负半周：
C 的 “＋”→T2→地→RL→ C
“ －” C 放电。
静态 uI 时 U B， U EV 2 CC
Uom(VCC
2)UCES 2
C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。
开启 电压
① 静态时T1、T2处于临界导通状态， 有信号时至少有一只导通；
② 偏置电路对动态性能影响要小。
消除交越失真的互补输出级
静 态UB ： 1B2UD1UD2 动 态ub： 1ub2ui
若I
＞
2
第六章 高频功率放大器-实用PPT
②负载为谐振回路，除了确保从电流脉冲波中取 出基波分量，获得正弦电压波形外，还能实现放 大器的阻抗匹配。
➢工作原理
➢图62 高频功放的工作状态 ➢设输入信号为 ➢
由图61得基极回路电压为
uBE= VBB+Ubmcosωt
（62）
放大器常工作于丙类状态，如图62所示。
输出电流为余弦脉冲,含有直流、 基波(信号频 率分量)和各次谐波分量,输出谐振回路选出基波 分量,就实现了功率放大。
§6.2 谐振式高频功率放大器的工作原理 谐振式高频功率放大器的电路及其特点
晶体管高频功率放大器的原理电路如下图所示, 由晶体管、输出谐振回路和输入回路三部分组成。
图 61 晶体管高频功率放大器的原理电路
➢谐振式高频功率放大器的特点：
①为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶 体管发射结为负偏置，由Eb（VBB）来保证，流 过晶体管的电流为余弦的脉冲波形；
➢高频功率放大器的主要技术指标 ➢（1）高频输出功率:输出功率 Po ➢（2）效率η: 输出功率/直流电源功率Po/P= ➢（3）功率增益: 输出功率/输入功率Po/Pi ➢（4）带宽B0.7 ➢（5）矩形系数Kr0.1=B0.1/B0.7
➢高频功率放大器的分类 ➢可分为窄带放大器和宽带放大器两类。
晶体管的工作区域 低频区f<0.5fβ ； 中频区f在0.5fβ~0.2fT之间；
高频区f在0.2fT~fT之间。 （ fβ为截止频率，fT为特征频率）
§ 6.3 谐振功率放大器的折线分析法
1. 集电极余弦电流脉冲的分解
如图62所示，集电极电流余弦脉冲是由脉冲高度 Icm和通角θc来决定的。在已知条件下,通过理想化
各次谐波分量的系数为 (2) 在临界工作状态,输出功率最大,且集电极效率也高,常用于发射机的功率输出级，以便获得最大的输出功率。
➢工作原理
➢图62 高频功放的工作状态 ➢设输入信号为 ➢
由图61得基极回路电压为
uBE= VBB+Ubmcosωt
（62）
放大器常工作于丙类状态，如图62所示。
输出电流为余弦脉冲,含有直流、 基波(信号频 率分量)和各次谐波分量,输出谐振回路选出基波 分量,就实现了功率放大。
§6.2 谐振式高频功率放大器的工作原理 谐振式高频功率放大器的电路及其特点
晶体管高频功率放大器的原理电路如下图所示, 由晶体管、输出谐振回路和输入回路三部分组成。
图 61 晶体管高频功率放大器的原理电路
➢谐振式高频功率放大器的特点：
①为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，晶 体管发射结为负偏置，由Eb（VBB）来保证，流 过晶体管的电流为余弦的脉冲波形；
➢高频功率放大器的主要技术指标 ➢（1）高频输出功率:输出功率 Po ➢（2）效率η: 输出功率/直流电源功率Po/P= ➢（3）功率增益: 输出功率/输入功率Po/Pi ➢（4）带宽B0.7 ➢（5）矩形系数Kr0.1=B0.1/B0.7
➢高频功率放大器的分类 ➢可分为窄带放大器和宽带放大器两类。
晶体管的工作区域 低频区f<0.5fβ ； 中频区f在0.5fβ~0.2fT之间；
高频区f在0.2fT~fT之间。 （ fβ为截止频率，fT为特征频率）
§ 6.3 谐振功率放大器的折线分析法
1. 集电极余弦电流脉冲的分解
如图62所示，集电极电流余弦脉冲是由脉冲高度 Icm和通角θc来决定的。在已知条件下,通过理想化
各次谐波分量的系数为 (2) 在临界工作状态,输出功率最大,且集电极效率也高,常用于发射机的功率输出级，以便获得最大的输出功率。
丙类功率放大器电路组成和工作原理分析PPT课件
ic
C Rp L vc +
Vc c
16
丙类谐振功率放大器
17
丙类谐振功率放大器
ic
+
C
Rp
L vc
vb
+
-
VBB
Vcc
电路正常工作（丙类、谐振）时，
外部电路关系式：
v BE
VBB
Vbm cost
vCE VCC Vcm cost
iC Ic0 Icm1 cost Icm2 cos2t Icmn cosnt
－
呈现为纯电阻，即 谐振电阻RP。
＋－ VBB
－＋ VCC
结论：回路上仅有基波分量产生电压vc，因而在负
载上可得到所需的不失真信号功率。 8
丙类谐振功率放大器
ic
＋
＋
ib V ＋
uce
＋
ube － －
vc C －L
输出
vb=Vbmcoswt
－
＋－ VBB
－＋ VCC
vBE VBB Vbmcost；
低频
推挽，回 低频、高
路
频
推挽
低频
选频回路 高频
3
丙类谐振功率放大器
电路特点：
ic
1、VCC：提供直流能源
＋
＋
2、激励信号大：电 路处于大信号非线 性状态
＋
vb=Vbmcoswt
ib V ＋
uce
ube － －
vc C －L
输出
3、晶体管：承受高电压 － 大电流，截止频率高
4、负载回路：谐振回路
＋－ VBB
vCE VCC Vcm cost
V cm vCE
V CC
概述甲类乙类甲乙类功率放大电路全解ppt课件
信号在零附近两 只管子均截止
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2. 消除交越失真的OCL电路:工作原理
利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃 失真。
静态： U B1、B2 U R2 U D1 U D2
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
工作原理：
uI正半周主要是 T1管发射极 驱动负载； uI负半周主要是 T2管发射极驱动负载 T1、T2导通时间 uI半个周期 T1、T2工作在甲乙类状态。
UomVCC2UCES
PomU Ro2Lm(VCC2R ULCE)S2
4
78.5%
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
4. 几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率 低，低频特性差。 OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。
因此，选择功率BJT时，其极限参数:
I CM i U CEO(BR)
C
max
u CE
V CC RL
max
2V CC
PCM
PT max
0.2
V
2 CC
2RL
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2. 消除交越失真的OCL电路:工作原理
利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃 失真。
静态： U B1、B2 U R2 U D1 U D2
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
工作原理：
uI正半周主要是 T1管发射极 驱动负载； uI负半周主要是 T2管发射极驱动负载 T1、T2导通时间 uI半个周期 T1、T2工作在甲乙类状态。
UomVCC2UCES
PomU Ro2Lm(VCC2R ULCE)S2
4
78.5%
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
4. 几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率 低，低频特性差。 OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。
因此，选择功率BJT时，其极限参数:
I CM i U CEO(BR)
C
max
u CE
V CC RL
max
2V CC
PCM
PT max
0.2
V
2 CC
2RL
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
功率放大器原理及电路图PPT课件
uA=（EC-UCES1） 。
ωt
VT2 ub2
ic2
RL uL
ui负半周时VT2管饱和导通，VT1管截止。VT2管的直流电源由电容C上充 的电尽荷管供每给管，饱u和A=导U通CE时S2的≈0电流很大，但相应的管压降很小，这样，每管的管 耗就很小，放大器的效率也就很高
uA近似为矩形波电压，幅值为（EC-2UCES）。若L、C和RL串联谐振回路调谐 在输入信号的角频率ω上，且回路的Q值足够高，则通过回路的电流ic1或ic2是角频 率为ω的余弦波，RL上可得相对输入信号不失真的输出功率。
0.5fβ fβ 0.2fT fT
第15页/共56页
1 高频功率放大器的动态特性
1、 放大区动态特性方程 当放大器工作在谐振状态时，其外部电路电压方程为：
若设： ub Ubm cost
ic
由上两式消除cos t 可得：
uBE
U BB
Ubm
EC uce U cm
又利用晶体管的内部特性关系式（折线方程）：
Icmax
ic
ic1
ic2 ic3
Ico
ωt
θc
θc
其中各系数分别为：
1
I co 2
icd (t )
I cmax
sinc c cosc ) 1 cosc
I cmax 0
c
1
I cm1 2
c c
ic
costd(t )
1
I cmax (
c
sin c cos c 1 cos c
(4)不能用线性模型电路分析，一般采用图解法分析和折线法
第1页/共56页
功率放大器按工作状态分类：
A（甲）类：导通角为 180o
TEA2025B2.1声道装配音频功放优秀课件
（L.in）——→U2（TEA2025B）第7脚——→U2内部功放2进
行功率放大——→U2第2脚——→L.OUT莲花座——→左音箱
•.
•17
*前面板SD卡模块通过面板按 键，由用户在 外接音源、SD 卡音频、收音机音频 3组信
号之间选择一路输出
音频信号流程在电路原理图 中由红色箭头标出。
•.
•18
低音音箱的喇叭通过排线座CN3接于 TEA2025B内部功放1的输出端（15脚）和 内部功放2的输出端（2脚）之间。
本电路在典型参数工作状态下，输出功率 Po约为4.5W。
•.
•15
电源电路
• 本有源音箱的电源部分使用了一个功率 10W左右，交流输出9V的变压器。
• 变压器次级输出的9V交流电压经排插CN1 接到桥式整流滤波电路，整流滤波后的直 流输出电压约为12V（图中的VCC），该电 压为主电路板的功放电路提供电源。并通 过R3限流降压后，由排插CN4为SD卡模块 供电。
•.
•16
整机音频信号流程
下面以外接音源的左声道为例，说明音频信
号从RCA插座输入，直到左声道扬声器的 整个流程：
外接音源(如手机)——→音频线——→RCA插座的L.INPUT端
子——→排线座VR15第1脚（L.INPUT）——→前面板SD卡
模块的排线座VR14+VR15第1脚（L.INPUT）——→经前面板
• 本电路部分是成品模块，无需学生安装， 只需通过一条组合排线（VR14+VR15）与 主电路板相连。
• 本模块部分主要是提供外接SD卡音频输出 以及收音机信号输出。
•.
•11
主电路板各单元电路原理
• 左右声道功放电路 本电路主要完成各个音源（RCA插座输入 音频、SD卡音频、收音机音频）送来的 左、右2个声道音频信号的功率放大，以 驱动左右声道的2只音箱发声。
《音频功率放大器》PPT课件
随着声波信号的输入，这 类功率放大器的晶体管将 声波的正负半波完整地进 行放大。输出不失真，正 弦波形非常完整。
电路特征是这类功率放大器的晶体管工作在输出特性曲
线的放大区。在输入信号的整个周期内，晶体管均导通，
有电流流过。
17
第3章 音频功率放大器
甲类功率放大器：
甲类功率放大器的优点 是失真极小，各项电声 指标高。在Hi-Fi音响领 域里很多厂家选用此种 功放，如英国罗特功放、 音乐传真功放和日本的 金嗓子功放都是甲类功 率放大器。
12
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
金属栅极采用V型槽结构 ； 漏极是从芯片的背面引出 ， 具有垂直导电性。由于在栅极 与芯片之间有二氧化硅绝缘层， 因此它仍属于绝缘栅型MOS 场效应管。
因为场效应管是电压控制的器件，它具有负温度特性， 因此无需对输出管进行复杂的保护，而且它具有和电 子管相似的音色。采用场效应管制作的功放具有噪声 低、动态范围大、无需保护等特点。其电路简单，而 性能却十分优越。
13
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
VMOS场效应管（V-MOSFET）简称VMOS管或功 率场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管。它是继 MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它 不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高、驱动电流小 （0.1μA左右），还具有耐压高（最高1200V）、工作 电流大（1.5A～100A）、输出功率高、低频跨导的线 性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管 与功率晶体管之优点集于一身，因此在电压放大器 （电压放大倍数可达数千倍）、功率放大器、开关电 源等电路中获得广泛应用。
第3章 音频功率放大器
第3章 音频功率放大器
电路特征是这类功率放大器的晶体管工作在输出特性曲
线的放大区。在输入信号的整个周期内，晶体管均导通，
有电流流过。
17
第3章 音频功率放大器
甲类功率放大器：
甲类功率放大器的优点 是失真极小，各项电声 指标高。在Hi-Fi音响领 域里很多厂家选用此种 功放，如英国罗特功放、 音乐传真功放和日本的 金嗓子功放都是甲类功 率放大器。
12
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
金属栅极采用V型槽结构 ； 漏极是从芯片的背面引出 ， 具有垂直导电性。由于在栅极 与芯片之间有二氧化硅绝缘层， 因此它仍属于绝缘栅型MOS 场效应管。
因为场效应管是电压控制的器件，它具有负温度特性， 因此无需对输出管进行复杂的保护，而且它具有和电 子管相似的音色。采用场效应管制作的功放具有噪声 低、动态范围大、无需保护等特点。其电路简单，而 性能却十分优越。
13
第3章 音频功率放大器
(3)V―MOS功率放大器。
VMOS场效应管（V-MOSFET）简称VMOS管或功 率场效应管，其全称为V型槽MOS场效应管。它是继 MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它 不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高、驱动电流小 （0.1μA左右），还具有耐压高（最高1200V）、工作 电流大（1.5A～100A）、输出功率高、低频跨导的线 性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管 与功率晶体管之优点集于一身，因此在电压放大器 （电压放大倍数可达数千倍）、功率放大器、开关电 源等电路中获得广泛应用。
第3章 音频功率放大器
第3章 音频功率放大器
第5章 功率放大电路
集电极电 流波形
QA
ICQ
=2
uCE
0
2 ωt
(2) 乙类放大电路 静态工作点在截止区，如图5.1.3所示，静态集电极电流 为零，无静态功耗，但输出波形严重失真。 iC 特点 集电极电 流波形 iC2 a. 静态功耗 =π
PC U CEQ I CQ 0
b. 能量转 换效率高
QA
0 uCE
给功率管（T1和T2）一定的直流偏置，使其工作于微 导通状态，即甲乙类工作状态。 U CC (1) 甲乙类互补推挽电路 a. 利用二极管提供偏压 电路如图5-6所示 二极管提供偏 压，使T1、T2 呈微导通状态
2 U CC 4 PT1(U om U CC ) ( ) 0.137Pom RL 4
这是不是最 在理想情况下（即无静态电流，忽略管子饱和压降）， 大的管耗呢？
2 1 U CCU om U om 求管耗的极值： PT 2 PT1 ( ) RL 4
令
dPT 1 2VCC U om 0 dU om RL π
uo
T2
RL
静态功耗为零
U CC
图5-2(a)乙类OCL功放电路原理图
b. ui >0 时 T1导通，T2截止
c. ui <0 时
T2导通，T1截止
输入信号ui
0 t
U CC
U CC
ui
0 t
T1
ic1
RL
ui
T2
电流io方向
ic 2
RL
uo
输入信号ui 电流io 方向
uo
uo≈ui
uo≈ui
5.2 乙类互补对称功率放大电路
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- 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)。
例:互补对称OTL功放电路如图所示，已知VG=24V，RL=8Ω。 求：（1）要使电路理想工作，静态时，A点电位为多少？调节哪个元 件来达到要求？
（2）RP2的作用是什么？ RP2一旦开路将产生什么后果？ （3）电路中R4、C4的作用是什么？如果去掉R4、C4对电路会有什么 影响？
（4）若A点电位为14V，则该电路最大输出功率和此时的效率各是多 少？
（5）若输入信号 ui 500 sin tmV Au1=-10,Au2=1,此时输出功率PO
和效率η各为多少？
带有前置放大级的甲乙类OCL功放
电路
甲类
电路类型
甲类
静态电流
大
最大不失 真输出电 压幅值 Ucem
最大不失 真输出功 率Pom 最高效ηm
电源产生的 功率
最大管耗Pcm
电路特点
乙类推挽 乙类 为零
第7章 低频功率放大器
甲类单管功放电路
乙类推挽式功放电路
甲乙类推挽功放电路
ic
ic1
ic1
0
ic2
uCE2
0
直流负载线
1 vGQ20来自uCE1交流负载线
0
ic2
uce
ucem
输入变压器倒相式OTL电路
互补対称式OTL电路
没有自举电路时的正半周输出等效简图
有自举电路，功放正半周输出（此时ui应为负半周，
因为前置放大级为共射电路，有反相作用）时的简化电路
如图所示。该电路的工作，将在R3上形成一定的压降
uR3=R3iR3,同时V2管发射结也会有一部分的压降uBE2，这样 就造成了uA远不能达到UG。也就是说，该电路正半周输出 的振幅较小，远不能达到UG/2，电路的功率输出也就比较 小。
加上自举电路后，由于R4较小，故静态下UM≈UG。电路 正半周输出时，由于大电容C4的作用，可使uM随uA同幅上 升（uM的升幅刚好弥补了这一过程中的uR3和uBE2的压降）， 当uA由UG/2升至UG时，uM同时由UG升到达3UG/2。由此可见， 自举电路提高了正半周输出的振幅，使其最多可达UG/2。
输入变压器 倒相式OTL
甲乙类
互补对称式 OTL
甲乙类
OCL 甲乙类
很小
很小
很小