乙类互补推挽功率放大电路
2. 工作原理
设ui=Uimsin t
a. 当ui =0 时 UA =0
T1、T2截止 uo=0
静态功耗为零
+VCC
iC1 T1
io
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
b. ui >0 时 T1导通 输入信号ui T1
+VCC iC1
电流io方向 输出信号uo
T2截止 uo≈ui
3. 主要指标计算 设
(1) 输出功率
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
当Uom达到最大值(VCC – UCES)时 +
当忽略三极管的饱和压降UCES时 u_i
+VCC
T1
iC1
io
+
T2
RL uo iC2 _
_VCC
(2) 电源供给的功率 平均集电极电流IC(AV)为
时,T1、T2都截止。
输出电流出现一段“死区
”
+VCC
T1
iC1
io
+
T2
RL uo iC2 _
_VCC
iB
iC
O
uBE O
输出信号
交越失真
t
O
ui
交越失真的产生
输入信号
在两个管子பைடு நூலகம்替工作区域出 现的失真称为交越失真
t
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
c. ui <0 时
电流io方向 +VCC
T1截止 输入信号ui T1
输出信号uo
T2导通 uo≈ui
+
A
+
u_i
T2
RL uo _
_VCC
乙类互补推挽电路工作情况 iC
Uopp=2(VCC – UCES)
Q
O
uCE
Uopp O
iC uCE
T1通
t
T2通
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
即当输出电压幅值为 晶体管的管耗最大 最大管耗为
每只管子的最大管耗为
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
4. 电路存在的主要缺陷 存在交越失真
a. 产生失真的原因
晶体管存在死区电压
b. 失真的现象
+ u_i
当ui小于晶体管的死区电压
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
两个电源供给的总电源功率 (3) 能量转换效率
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
当
时
+VCC
T1
iC1
io
+
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
(4) 晶体管的耗散功率 令
+VCC
T1
iC1
电工电子学第7章习题答案
7.1.1 选择题.(1)功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时,输出根本不失真情况下,负载上可能获得的最大 A .A.交流功率B.直流功率C.平均功率(2)功率放大电路的转换效率是指―B.A.输出功率与晶体管所消耗的功率之比B.最大输出功率与电源提供的平均功率之比C.晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比(3)在选择功放电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有__B D E .A. 3B. I CMC. I CBOD. U (BR) CEOE. P CMF. f T(4)在OCL乙类功放电路中,假设最大输出功率为1 W,那么电路中功放管的集电极最大功耗约为C.A. 1 WB. WC. W(5)与甲类功率放大器相比拟,乙类互补推挽功放的主要优点是B.A.无输出变压器B. 能量转换效率高C.无交越失真(6)所谓能量转换效率是指—B.A.输出功率与晶体管上消耗的功率之比B.最大不失真输出功率与电源提供的功率之比C.输出功率与电源提供的功率之比(7)功放电路的能量转换效率主要与—C _______ 有关.A.电源供应的直流功率B. 电路输出信号最大功率C. 电路的类型(8)乙类互补功放电路存在的主要问题是―C.A.输出电阻太大B. 能量转换效率低C. 有交越失真〔9〕为了消除交越失真,应当使功率放大电路的功放管工作在 B 状态.A.甲类B. 甲乙类C. 乙类〔10〕乙类互补功放电路中的交越失真,实质上就是__C.A.线性失真B. 饱和失真C. 截止失真〔11〕设计一个输出功率为20W勺功放电路,假设用乙类互补对称功率放大,那么每只功放管的最大允许功耗PC"小应有B.A. 8WB. 4WC. 2W〔12〕在题图7.1.1所示功率放大电路中.二极管D1和D2的作用是B.A.增大输出功率B.减小交越失真C.减小三极管的穿透电流题图7.1.17.1.2题图所示为三种功率放大电路. 图中所有晶体管的电流放大系数、饱和管压降的数值等参数完全相同,导通时b-e间电压可忽略不计;电源电压V C C和负载电阻RL均相等.〔1〕分别将各电路的名称〔OCL OTL或BTL〕填入空内,图〔a〕所示为 OTL电路,图〔b〕所示为OCL 电路,图〔c〕所示为BTL 电路.〔2〕静态时,晶体管发射极电位U E为零的电路为有OCL〔由于图〔a〕和〔c〕所示电路是单电源供电,为使电路的最大不失真输出电压最大,静态应设置晶体管发射极电位为V C C/2O因此,只有图〔b〕所示的OCL电路在静态时晶体管发射极电位为零.因此答案为OCL 〕〔3〕在输入正弦波信号的正半周,图〔a〕中导通的晶体管是__T1,图〔b〕中导通的晶体管是—T1 ,图〔c〕中导通的晶体管是T!和T4 .〔根据电路的工作原理,图〔a〕和〔b〕所示电路中的两只管子在输入为正弦波信号时应交替导通,图〔c〕所示电路中的四只管子在输入为正弦波信号时应两对管子〔T i和丁4、T2和交替导通.〕T3〕〔4〕效率最低的电路为—C.题图7.1.27.1.3 电路如题图所示.电源电压V Cc=15V, R L=8Q,U CE S^0,输入信号是正弦波.试问:〔1〕负载可能得到的最大输出功率和能量转换效率最大值分别是多少?〔2〕当输入信号u i = 10sincot V时,求此时负载得到的功率和能量转换效率.题图7.1.3【相关知识】乙类互补推挽功率放大电路性能指标.【解题思路】根据题目给定条件确定输出电压幅值的最大值,计算最大可能的输出功率和能量转换效率;估算电压增益,推算输出电压,求相应的输出功率和能量转换效率.【解题过程】(1)图示电路为乙类互补推挽功率放大电路,最大的输出电压幅值,所以W(2)对每半个周期来说,电路可等效为共集电极电路,所以A J ^ 1Uo= Ui = 10sin w t V即 U om= 10V故W7.1.4 互补对称功放电路如题图 所示,试求:(1)忽略三极管的饱和压降 U CES 时的最大不失真输出功率 Rm .(2)假设设饱和压降 U C E =1V 时的最大不失真输出功率P om.【解】(1 ) P orrf^ 9W (2) Rm27.1.5 功放电路如题图所示,设输入为正弦信号, R.=8 ,要求最大输出功率略三极管的饱和压降 U C E §试求:(1)正、负电源 Me 的最小值.(2)输出功率最大(F 0m =9W 时,电源供应的功率P E O【解】(1)正负电源 Vx 的最小彳1为士 12V .(2)输出功率最大(F 0m =9VV 时,功率:F E =题图7.1.4题图7.1.6 互补对称功放电路如图题 所示,设三极管「、T 2的饱和压降 U C ES =2V,P °m =9W 忽电源供应的(1)当T3管的输出信号U O=10V有效值时,求电路的输出功率、管耗、直流电源供应的功率和效率.(2)该电路不失真的最大输出功率和所需的U O3有效值是多少?(3)说明二极管D、D2在电路中的作用.【解题过程】(1)根据电路有:VP E=P>m+Pn+P T2 = + 5 + 5 =%(2)电路不失真的最大输出电压峰值:Um=V cc—H ES=20-2=18V电路不失真的最大输出功率:U O3的有效值:U>3(3)二极管D、D为输出的BJT提供静态偏置电压,用以克服交越失真.7.1.7 国产集成功率放大器5G31的简化原理图如题图所示,试答复以下问题:(1)电路中有几级电压放大,几级功率放大?他们分别由哪些三极管组成?(2)三极管「、T2组成什么形式的放大电路?(3)两个输入端(1和2)中,哪个是反相输入端,哪个是同相输入端?(4)三极管T3的发射极接至「的集电极,而不是接在V cc上,这样做有什么好处?(5)二极管D和D〜D3各起什么作用?(6)三极管T5、飞和T7、T8、T9是什么接法?它们分别可用一个什么类型的三极管(NPN 或PNB等效?(7)电阻R构成什么支路?有何作用?(8)假设用5G31驱动8扬声器,应如何连接?在图中画出.(9)假设把功放的1端与虚线框中的/端相连,2端与虚线框中的2/端相连,写出电路的电压放大倍数表达式.(10)设V=12V, T6和T9的饱和压降U:ES=2V, R=8 ,输入为正弦信号,求电路的最大不失真输出功率P Omo【解题过程】(1) T 1〜T4管组成三级电压放大电路. T5〜T9管组成一级互补对称功率放大电路.(2)三极管T i、T2组成长尾式差动放大电路.(3) 1端是同相输入端,2端是反相输入端.(4)三极管T3的发射极接至T1的集电极,而不是接在Vx上.这样可以将差动放大器的单端输出信号转换为双端输出信号,使输出信号的幅度加倍.(5)二极管D给T3管提供偏置电压.它同时具有温度补偿作用. D〜Q为输出级提供适当的偏置电流,还能保证T5和T7管的基极交流电位根本相等.另外,它们也有温度补偿作用.(6) 三极管丁5、T6和丁7、丁8、T9是复合管接法.丁5、T6管等效为NPNf , 丁7、丁8、丁9管等效为PNP管.(7)电阻R构成电压串联负反应支路,可以稳定电路的静态工作点,改善交流信号的放大性能.(8)假设用5G31驱动8扬声器,应使其输出端经过一个200 F大电容与负载电阻R L相连. 电容极性左正右负.(9)(10) P om=1W1 .整流的目是A .(a)将交流变为直流;(b)将高频变为低频;(c)将正弦波变为方波2 . 在题图7.2.1示的桥式整流电路中,假设, R L=100W二极管的性能理想.(1)电路输出电压的平均值为―C.(a) (b) 10V (c) 9V(2)电路输出电流的平均值为C.(a) 0.14A (b) 0.1A (c) 0.09A(3)流过每个二极管的平均电流为―C.(a) 0.07A (b) 0.05A (c) 0.045A(4)二极管承受的反向电压最大值 A .(a) (b) 10V (c) 9V(5)假设开路,那么输出A .(a)只有半周波形(b)全波整流波形(c)无波形且变压器被短路(6)如果正负端接反,那么输出(a)只有半周波形(b)全波整流波形(c)无波形且变压器被短路(7)如果被击穿(电击穿),那么输出_C .(a)只有半周波形(b)全波整流波形(c)无波形且变压器被短路(8)如果负载被短路,将会使B.(a)整流二极管被击穿(b)整流二极管被烧坏(c)无法判断3 .直流稳压电源中滤波电路的目的是C .(a)将交流变为直流(b)将高频变为低频(c)将交直流混合量中的交流成分滤掉.4 .在直流稳压电源中的滤波电路应选用旦 .(a)高通滤波器(b)低通滤波器(c)带通滤波器5 .在题图7.2.1.2所示桥式整流电容滤波电路中, 假设二极管具有理想的特性, 那么,当,, 时题图7.2.1.2(1)电路输出电压的平均值约为 C .(a) 9 (b) 10 (c) 12(2)电路输出电流的平均值约为 C mA(a) (b) 1 (c)(3)流过每个二极管的平均电流约为C mA(a) (b) 0.5A (c)(4)二极管承受反向电压的最大值为A .(a) (b) 10V (c) 9V(5)在一个周期内,每只二极管的导通时间C .(a)等于一个周期(b)等于半个周期(c)小于半个周期(6)与无滤波电容的电路相比,二极管将旦.会被击穿(a)会承受更高的反向电压(b)会有较大的冲击电流(c)(7)电容滤波电路只适合于负载电流 A 的场合.(a)比拟小或根本不变(b) 比拟小且可变(c) 比拟大(8)如果滤波电容断路,那么输出电压平均值将会B .(a) 升高(b) 降低(c) 不变(9)如果负载开路,那么输出电压平均值将会 A .(a) 升高(b) 降低(c) 不变6.电路如题图7.2.1.3所示,那么车出电压=B .7.2.2 串联型稳压电路如题图所示.稳压管的稳定电压,负载.(1)标出运算放大器A的同相和反相输入端.(2) 试求输出电压的调整范围.(3) 为了使调整管的,试求输入电压的值.题图7.2.2相关知识】串联型稳压电路.解题思路】(1) 运算放大器的同相和反相输入端的连接要保证电路引入电压负反应.(2) 根据确定输出电压的调整范围.(3) 由,并考虑到电网电压有波动,确定输入电压的值.解题过程】(1) 由于串联型稳压电路实际上是电压串联负反应电路.为了实现负反应,取样网络A+).(2) 根据串联型稳压电路的稳压原理,由图可知式中,为可变电阻滑动触头以下局部的电阻,.当时,最小当时,最大因此,输出电压的可调范围为.3)由于当时,为保证,输入电压假设考虑到电网电压有波动时,也能保证,那么,实际应用中,输入电压应取.【常见的错误】容易无视电网电压有波动.7.2.3某串联反应型稳压电路如题图所示,图中输入直流电压U I=24V,调整管不和误差放大管T2的U BE均等与,稳压管的稳定电压U Z等于,负载电流等于100mA试问:(1)输出电压UO的最大值和最小值各等于多少伏?(2)当Ci的电容量足够大时,变压器副边电压廿等于多少伏?(3)当电位器R W的滑动端处于什么位置(上端或下端)时,调整管T i的功耗最大?调整管「的极限参数P C拴少应选多大(应考虑电网有10%勺波动)?题图7.2.3相关知识】串联反应型稳压电路.解题思路】〔 1 〕由,可求得输出电压的最大值和最小值.〔2〕由关系,确定变压器副边电压的大小.〔3〕调整管T1 的极限参数.解题过程】〔1〕图中,晶体管T2的基极电位故输出电压的最大值与最小值分别为2〕〔3〕 T1的最大功耗出现在Rv的最上端考虑电源10%波动时7.2.4 题图中画出了两个用三端集成稳压器组成的电路,静态电流I Q=2mA.〔1〕写出图〔a〕中电流I.的表达式,并算出其具体数值;(2)写出图(b)中电压UO的表达式,并算出当兄=时的具体数值;3)说明这两个电路分别具有什么功能?图(a)图(b)题图7.2.4【相关知识】三端集成稳压器.【解题思路】(4) 写出图(a) 电路输出电流与稳压器输出电压的表达式.(5) 写出图(b) 电路输出电压与稳压器输出电压的表达式.(6) 由表达式分析各电路的功能.【解题过程】( 1)( 2)(3)图(a)所示电路具有恒流特性,图(b)所示的电路具有恒压特性.。
乙类推挽输出级电路与功率放大器
2 U U 1 E = C 0m - 0m R 4 L
1 ) = I0m - I0m2 RL 4
Ec
休息1 休息2 返回
3 直流电源供给的功率PE
电源 EC(或 Ee)供给电流的平均值
1 I = T
ic
T
0
i c (t )dt =
I 1 U 0m = 0m RL
I
Io m
(3) 复合管的应用:
R 其中 L = Re // R L
1 u= ⅱ: A ' h h ie 1 (1hfe 1) ie 2 (1hfe 1 )(1hfe 2 )R L
' (1hfe1 )(1hfe2 )R L
电路仿真1 电路仿真2
ib1
+
ui
i0 ie2 i0 R ie2 e A = = i = ⅲ: ib1 ib1 ie2 R e R L ib1
0
· Q
截止区
u BE
饱和区
(3) 甲乙(AB)类工作状态
静态工作点设置在放大区内,但接 近截至区,在信号的大半周期内三极 管导通,导通角θ >1800
ic
· Q
截止区
u BE
(4) 丙(C)类工作状态
静态工作点设置在截至区内,晶体管只
饱和区
ic
有在信号正半周的一部分时间内导通,输 出信号电流波形只有一个尖顶,导通角 θ <1800 。
u1 =
N1 uL N2
返回
N2 = iL N1
(5)变压器耦合推挽功放
ii:
ui
ui + ui1 + ui2 iC2
工作原理
iC1
EC
概述 甲类 乙类 甲乙类功率放大电路
( C 放电)。 U om ? (VCC
2) ? 2
U CES
实现两只管子交替导通,输出与输入双向跟随。
注:C 足够大,才能认为其对交流信号相当于短路;
OTL 电路低频特性差。
3. 无输出电容的功率放大电路 (OCL电路)
乙类双电源互补对称功率放大电路
静态时,UEQ = UBQ=0。uo= 0
输入电压的正半周:
+
+VCC →T1→RL→地 , uo≈ ui
?
输入电压的负半周:
地→RL →T2 → -VCC , uo≈ ui
实现两只管子交替导通,两路电源交替供电,输出与 输入双向跟随。
U om
?
VCC
? U CES 2
Pom
?
U
2 om
RL
?
(VCC
? U CES )2 2RL
? ? ? ? 78.5%
4
4. 几种电路的比较
信号在零附近两 只管子均截止
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 ? U B1、B2 ? U th1 ? Uth 2 ? T1、T2微导通 ? 有微小基极 电流I B1、I B2 ? 调节R2 ? U E ? 0 ? u0 ? 0 uI 按正弦规律变化: rd1、rd 2、R2小 ? uB1 ? uB2 ? uI
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。
5.4 甲乙类互补对称功率放大电路
1. 基本OCL 电路存在交越失真
乙类互补推挽功率放大电路的分析计算
PD C m
V C C 2 πRL
Pcmax PTm 0.4Po
PTm(single) 0.2Po
max 78.5%
甲类:Pcmax=4W→ 大功率管→必须加散热片→体积增大 乙类: Pcmax=0.2W —中功率管
说明:一般0.1W以下的管子称为小功率管。
制作单位:北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组
2UomVCC πRL
PD C m
2VC C 2 πRL
3. 效率
Po U o m
PDC
4 VCC
4. 集电极的最大功耗PC
PC PDC Po
2VCC π
m
4
78.5%
2Po RL
Po
P U o m 2
o
2RL
81/117
PC
PC
2VCC
2PO RL
PO
matlab代码如下。
om PTm
PTm(single) 0.2Pom
P U o m 2
o
2RL
83/117
甲类功放 (CE、无变压器)
Pcmax 4Po
max 2 5 %
例:负载输出功率 Po=1W, 甲类CE单管放大和乙类放 大电路的管子子功耗是多少? 分析:
乙类功放
Po(m ax )
V C C 2 2 RL
PO
x = 0:0.1:10
y = 24/pi*sqrt(2*x/8)-x;
plot(x,y)
82/117
4. 集电极的最大功耗PC
PC PDC Po
2VCC π
2Po RL
Po
令
d PC d Po
0 , 解 得 Po
06 甲乙类互补推挽功率放大电路[5页]
+ VCC T1
T3
+
RL T2
uo _
_VCC
R2
+ ui R3 _
R4
+ VCC T1
T3
+
RL T2
uo _
_VCC
9.2 互补推挽功率放大电路
由于流入T3基极的电流远小于流 过电阻R2和R3的电流,T3的UBE3
R1
基本不变。
R2
U B1B2
UBE3(1
R2 R3
)
调节电阻R2即可改变两个管子 T1和T2发射结的偏置电压。
+ ui R3 _
+
多,所以认为T1和T2的基极 ui
T1
交流电位相等,两只管子在 _ D1
信号过零点附近同时导通,
D2
使输出电流波形接近于正弦 波,克服了交越失真。
T2 RC
+VCC iC1
io +
RL uo
iC2
_
_VCC
9.2 互补推挽功率放大电路
(2) 利用扩大电路实现偏置的
甲乙类互补推挽功率放大电路
R1
晶体管T3、电阻R2和R3 组成UBE3扩大电路。
9.2 互补推挽功率放大电路
2 . 甲乙类互补推挽功率放大电路 RE
(1) 利用二极管提供偏压的甲
T3
乙类互补推挽功率放大电路 +
ui
T1
_ D1
在电压放大级T3的集电极 加了两只二极管D1和D2。
D2
T2 RC
+VCC iC1
io +
RL uo
iC2
_
_VCC
9.2 互补推挽功率放大电路
功率放大电路习题
第九章功率放大电路1.与甲类功率放大器相比较,乙类互补推挽功放的主要优点是_____b____。
(a) 无输出变压器 (b) 能量转换效率高 (c) 无交越失真2.所谓能量转换效率是指_______b__。
(a) 输出功率与晶体管上消耗的功率之比 (b) 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比 (c) 输出功率与电源提供的功率之比3.功放电路的能量转换效率主要与____c_____有关。
(a) 电源供给的直流功率 (b) 电路输出信号最大功率 (c) 电路的类型4.甲类功率放大电路的能量转换效率最高是______a___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%5.甲类功率放大电路(参数确定)的输出功率越大,则功放管的管耗________c_。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小6.对甲类功率放大电路(参数确定)来说,输出功率越大,则电源提供的功率____a_____。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小7.甲类功率放大电路功放管的最大管耗出现在输出电压的幅值为_____a____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半8.甲类功率放大电路功放管的最小管耗出现在输出电压的幅值为_____b____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半9.乙类互补推挽功率放大电路的能量转换效率最高是______b___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%10.乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于___a______时,管子的功耗最小。
(a)0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压11.乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于_____c____时,管子的功耗最大。
(a)0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压12.乙类互补功放电路存在的主要问题是______c___。
(a)输出电阻太大 (b) 能量转换效率低 (c) 有交越失真13.为了消除交越失真,应当使功率放大电路的功放管工作在______b___状态。
乙类推挽功率放大器
(2) 克服交越失真的基本途径
在输入端为两管加合适的正偏电压,使其工作在 甲乙类。
由传输特性图可见:只要 VBB 取值合适,上下两路 传输特性起始段的弯曲部分就可相互补偿,合成传输特 性趋近于直线,在输入正弦电压激励下,得到不失真的 输出电压。
(3) 常用电路
vi2 vi1 ,分别加在两管的基射极之间,实现两
管轮流导通。
Tr2——输出变压器,隔断 iC1 和 iC2 中的平均分 量,并利用初级绕组的中心抽头将 iC1 和 iC2 中的基波 分量在 RL 中叠加,输出正弦波。
T1 和 T2——特性配对、相同导电类型的 NPN 功 率管
(2) 工作原理 (忽略射结导通压降) vi1(t) > 0 时, vi2(t) < 0,T1 管导通,T2 管截止, ic1 处于正半周的半个正弦波; vi2(t) >0 时, vi1(t) < 0,T2 管导通,T1 管截止, ic2 处于负半周的半个正弦波。iC1 和 iC2 中的基波分量在 RL 中叠加,输出正弦波。
T2 对 T4 的限流保护作用同上。
五、输入激励电路
1. 必要性 互补推挽功率放大器 中的功率管接成射极跟随 器,电压增益小于 1。若 要求功率管充分利用,输出最大信号功率,则 RL 上的 信号电压振幅达到接近电源电压(单电源时,接近 VCC/2)。为此,要求输入激励级为互补功率管提供振 幅接近电源电压的推动电压。
VBEQ1
VBEQ2
VBB 2
VBB 2VTn(IR / IS ) IS 为二极管 D1 和 D2 的反向饱和电流,VT 为温度电 压当量。
3. vBE 倍增电路 (1) 电路 直流:由 T3、R1、R2 组成, 且由电流源 IR 激励,为互补功率 管 T1、T2 提供偏置电压 VBB。 交流:T3、R1 构成电压并 联负反馈电路,反馈电路的电阻
1.3乙类推挽功率放大电路
2. 过流保护电路 (1) 电路:T1、T2 :保护管,R1、R2 :取样电阻。 (2) 原理 :以保护管 T1 为例 正常时,VR1 < VBE1(on),T1 截止, 不起保护作用。 异常时,VR1 > VBE1(on),T1导 通,分流 i1 , 限制 T3 管的输出电流, 起到了限流保护作用。 T2 对 T4 的限流保护作用同上。 五、输入激励电路 1. 必要性 互补功放, 功率管为射随器,Av < 1。若要求输出最大 信号功率,则要求激励级提供振幅接近电源电压的推动电 压(单电源为1/2VCC)。
乙类推挽电路时,两管的合成传输特性
(2) 解决途径 输入端两管适当正偏,使其工作在甲乙类。 由传输特性图可见:只要 VBB 取值合适,上下两路传输 特性起始段的弯曲部分就可相互补偿,合成传输特性趋近于 直线,在输入正弦电压激励下,得到不失真的输出电压。
(3) 常用电路 ① 二极管偏置电路 ② vBE 倍增电路 2. 二极管偏置电路 电路:IC中,偏置二极管由三极管取代,如图 (b)、(c)
作业:1-14,1-16,1-17
式中,VBE3 = VT ln(IE3 / IS) VT ln(IR / IS)
R2 R1 VBE3 VBB VBB VBE3 (1 ) R1 R2 R2
上式表明:偏置电路提供的偏置电压 VBB 是 VBE3 的倍 增值,且其值受 R1 和 R2 控制,故称为 VBE 倍增电路。 (3) 具有热补偿:T℃↑ → ICQ →VBE3→VBB → ICQ
2. 电路 T3 : 输入激励级, T3 的直流负载R(忽略T1 T2)基流,直流负载线为 (b)Ⅰ。 3. 影响输出振幅的因素 交流负载r R//ri < R ,交流负载线(b)Ⅱ所示。故 T3 管最 大输出电压振幅减小,小于 VCC/2。 若使 r > R,则交流负载线如图(b)Ⅲ,输出信号电压振 幅可接近 VCC/2。 4. 改进电路 (1) 电流源构成有源负载放大器,直流电阻小,交流电 阻大。
(64)乙类互补推挽功率放大电路
输出信号uo
T2导通 uo≈ui
+
A
+
u_i
T2
RL uo _
_VCC
乙类互补推挽电路工作情况 iC
Uopp=2(VCC – UCES)
Q
O
uCE
Uopp O
iC uCE
T1通
t
T2通
3. 主要指标计算
设 uoUom si nt
(1) 输出功率
Po UoIo
1 2 Uom Iom
U
2 om
2RL
乙类互补推挽功率放大电路
1. 电路组成
+VCC
T1
iC1
io
电路特点 (1) 晶体管T1、T2特性对称
+
+ (2) 电源对称
u_i
T2
RL uo iC2 _
(3) T1、T2射极输出
_VCC
2. 工作原理
设ui=Uimsin t
a. 当ui =0 时 UA =0
T1、T2截止 uo=0
静态功耗为零
+VCC
iC1 T1
io
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
b. ui >0 时 T1导通 输入信号ui T1
+VCC iC1
电流io方向 输出信号uo
T2截止 uo≈ui
+
A
+
u_i
T2
RL uo iC2 _
_VCC
c. ui <0 时
电流io方向 +VCC
T1截止 输入信号ui T1
甲乙类互补对称功率放大电路解读
解:(1)输出电压幅值和最大输出功率分别为
uOmax 13V
Pom
(uOmax RL
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。
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
VCC2 8RL
vi
VCC 2
PV
VCCVom
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
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
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
b3
