模擬電子技術91課件

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,Home,內(nèi)容簡介,本章小結(jié),9.功率放大電路,9.1 功率放大電路概述,9.2 互補功率放大電路,9.3,*,功率放大電路的安全運行,9.4 集成功率放大電路,1,掌握晶體管的甲類、乙類和甲乙類功放電路的特點，甲乙類功放電路的組成，OTL、OCL功放的工作原理，能熟練估算最大輸出功率和效率。,Home,9.功率放大電路,2,（2）功放管的散熱、保護。,Home,Next,9.1 功率放大電路概述,1,(1)特點,提供足

2、夠大的功率，,輸出較大的電壓和電流。,管子工作在接近極限狀態(tài)，允許小失真。,(2)要解決的問題,（1）提高轉(zhuǎn)換效率，輸出盡可能大的輸出功率；,1.功率放大電路的特點,3,無本質(zhì)的區(qū)別，都是能量的控制與轉(zhuǎn)換。不同之處在于，各自追求的指標不同：電壓放大電路追求不失真的電壓放大；功率放大電路追求盡可能大的不失真輸出功率和轉(zhuǎn)換效率。,9.1 功率放大電路概述,2,(3)主要技術指標,（1）最大輸出功率,P,om,：負載可能獲得的最大交流功率。,(4)分析方法,工作于大信號狀態(tài)，宜采用圖解分析法。,Back,Next,Home,（2）轉(zhuǎn)換效率,：最大輸出功率與電源提供的功率之比，即,思考題：,功率放大電

3、路與前面介紹的電壓放大電路有什么異同？,4,9.1 功率放大電路概述,Back,Next,Home,三極管根據(jù)正弦信號整個周期內(nèi)的導通情況，可分為幾個工作狀態(tài)：,乙類：,=,180,甲類：,=,360,甲乙類：,180,360,丙類：,180,思考題：,功率放大電路中電源的功率除了提供給負載外，其余的消耗在什么地方？,思考題：,功放中的功放管采用哪種工作狀態(tài)最合適？,提高功放效率的根本途徑是減小功放管的功耗。,2.晶體管的工作狀態(tài),采用甲乙類工作狀態(tài)最合適，因為甲類效率太低，丙類失真太大，乙類會產(chǎn)生交越失真。,5,單管變壓器耦合功率放大電路,看 P 482,P 483,輸入信號增大，輸出功率如

4、何變化？管子的平均電流如何變化？電源提供的功率如何變化？效率如何變化？,6,9.1 功率放大電路概述,Back,Next,Home,變壓器耦合乙類推挽功率放大電路,優(yōu)點：,可以實現(xiàn)阻抗變換。,缺點：,體積龐大、笨重、消耗有色金屬，且效率較低（變壓器損耗），低頻和高頻特性都差。,3.功放的幾種基本電路形式,7,變壓器耦合乙類推挽功率放大電路,P 484,8,9.1 功率放大電路概述,Back,Home,無輸出變壓器（,OTL,）,乙類互補對稱功率放大電路,優(yōu)點：,單電源供電。,缺點：,低頻特性差。,靜態(tài)時：,基極電位為,V,cc,/2,，由于電容,C,的容量足夠大，若初始電壓為0，則基極電壓通過

5、,T,1,管發(fā)射結(jié)向電容,C,充電，直至近似為,V,cc,/2為止。,輸入信號正半周電源,V,cc,向,T,1,管供電；輸入信號負半周，電容,C,上存儲的電壓,V,cc,/2向,T,2,管供電。,9,9.1 功率放大電路概述,Back,Next,Home,無輸出電容（,OCL,）,乙類互補對稱功率放大電路,優(yōu)點：,直接耦合，頻率特性好。,缺點：,雙電源供電。,雙電源供電，靜態(tài)中點 A 電位為 0。,A,10,BTL,電路,輸入電壓的正半周：,V,CC,T,1,R,L,T,4,地,輸入電壓的負半周：,V,CC,T,2,R,L,T,3,地,是雙端輸入、雙端輸出形式，輸入信號、負載電阻,均無接地點,

6、管子多，損耗大，使效率低。,11,思考題：,u,i,可以從A或B點接入嗎？,9.2 互補功率放大電路,Next,Home,1.OCL功率放大電路的組成及工作原理,OCL,電路的交越失真,因為在,u,i,為0時，晶體管已經(jīng)處于微導通狀態(tài)，其導通角大于180,o,，所以晶體管處于甲乙類工作狀態(tài)。,12,圖9.2.3 OCL電路,的圖解分析,13,2.OCL電路的輸出功率和效率,9.2 互補功率放大電路,Back,Next,Home,14,9.2 互補功率放大電路,Back,Next,Home,看 P 490,15,3.OCL電路中晶體管的選擇,最大管壓降：,集電極最大電流：,集電極最大功耗：,思考

7、題：,集電極最大功耗是負載獲得最大功率時的管耗嗎？是負載功率為0 時的管耗嗎？,在輸出功率最大時，因管壓降最小，故管子損耗不大；輸出功率最小時，因集電極電流最小，故管子損耗也不大。,16,9.2 互補功率放大電路,Back,Home,功放管的選擇：,17,18,BTL電路,19,1)哪些負責放大信號？,2),引入了什么級間反饋？,3)估算電壓放大倍數(shù)、最大輸出功率和效率,4)估算在輸出最大功率時輸入電壓的有效值；,5)說明D,1,D,3,和,R,W,的作用，C,1,C,4,的作用；,6)說明哪些元件構成過流保護電路及其原理。,討論一,20,1)哪些負責放大信號？,討論一,T,1,、T,2,是保

8、護電路,21,2),引入了什么級間反饋？,討論一,電壓并聯(lián)負反饋,按深負反饋計算,3)估算電壓放大倍數(shù)、最大輸出功率和效率,22,4)估算在輸出最大功率時輸入電壓的有效值；,討論一,5)說明D1D3和,R,W的作用，C1C4的作用；,6)說明哪些元件構成過流保護電路及其原理。,23,選擇運放，選擇晶體管,討論一,24,討論二：,圖示各電路屬于哪種功放？,25,討論三,：,出現(xiàn)下列故障時，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象,1),R,2,短路；,2),R,2,斷路；,3)D,1,短路；,4)D,1,斷路；,5)T,1,集電極開路。,T,2,、T,5,的極限參數(shù)：,P,CM,1.5W，,I,CM,600mA，,U,B

9、R（CEO）,40V。,26,9.4,集成功率放大電路,組成：,前置級、中間級、輸出級、偏置電路,特點：,輸出功率大、效率高,有過流、過壓、過熱保護,27,一、,LM386,集成功放及其應用,1.典型應用參數(shù)：,直流電源：,4,12 V,額定功率：,660 mW,帶 寬：,300 kHz,輸入阻抗：,50 k,1,2,3,4,8,7,6,5,引腳圖,28,2.內(nèi)部電路,1.8 開路時，,A,u,=20,(負反饋最強),1.8 交流短路,A,u,=200,(負反饋最弱),電壓串聯(lián)負反饋,29,V,1,、V,6,：,V,3,、V,5,：,V,2,、V,4,：,射級跟隨器，高,R,i,雙端輸入單端輸

10、出差分電路,恒流源負載,V,7,V,12,：,功率放大電路,V,7,為驅(qū)動級,(,I,0,為恒流源負載,),V,11,、V,12,用于消除交越失真,V,8,、V,10,構成 PNP,準互補對稱,電路分析,30,LM386,1,2,3,4,7,8,5,R,P,C,1,C,2,C,3,C,4,C,5,C,6,10,F,36 k,10,F,100,F,220,F,0.1,F,8,10,.047 F,+,V,CC,6,輸出電容,(,OTL,),頻率補償，抵消電 感高頻的不良影響防止自激等,調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù),3.典型應用電路,31,二、DG810,集成功放及其應用,輸出電容,輸入,偏置,交流負反饋,頻率

11、補償，防自激等,自舉電容,頻率補償,防自激等,V,CC,=15 V 時輸出功率 6 W,+,V,CC,u,i,C,9,R,1,R,4,C,2,DG810,1,12,9,4,7,8,5,C,1,C,8,C,7,C,4,C,5,C,6,5,F,100 k,.,01,F,100,F,1000,pF,0.1,F,4,56,4 700 pF,10,100,F,100,F,100,R,3,R,2,1000,F,100,F,C,10,1,電源濾波,32,三、TDA2040,集成功放及其應用,特點：,輸出短路保護、自動限制功耗、有過熱關機保護,參數(shù)：,直流電源：,2.5,20 V,開環(huán)增益：80 dB,功率帶

12、寬：100 kHz,輸入阻抗：50 k,輸出功率：22 W,(,R,L,=4,),雙電源,(,OCL,),應用,電源濾波,相位補償,防自激等,輸出功率可,大于 15 W,交流電,壓串聯(lián),負反饋,R,1,C,2,220 k,680,22,F,R,3,R,2,u,i,1,2,4,3,5,C,1,C,7,C,3,C,4,C,5,C,6,1,F,22 k,220,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),2040,0.01,F,0.1,F,-,V,EE,(,-,16 V),R,4,大電容濾除低頻成分,小電容濾除高頻成分,33,單電源,(,OTL,),應用：,交流電壓串聯(lián)負反饋

13、,使,U,1,=0.5,V,CC,C,2,680,22,F,R,4,u,i,4,3,5,C,1,C,6,C,3,C,4,C,5,C,7,1,F,22,k,2.2,F,220,F,0.1,F,4,5,+,V,CC,(,16 V,),0.01,F,R,6,R,5,22,k,22 k,22,k,R,2,R,3,2,1,R,1,2040,3,5,4,30 dB,34,二、電路如圖T9.2所示，已知T,1,和T,2,的飽和管壓降,U,CES,2V，直流功耗可忽略不計。,（1）,R,3,、,R,4,和T,3,的作用是什么？,（2）負載上可能獲得的最大輸出功率,P,om,和電路的轉(zhuǎn)換效率,各為多少？,（3）

14、設最大輸入電壓的有效值為1V。為了使電路的最大不失真輸出電壓的峰值達到16V，電阻,R,6,至少應取多少千歐？,解：（1）消除交越失真。,35,（2）最大輸出功率和效率分別為,（3）電壓放大倍數(shù)為,R,1,1k，故,R,5,至少應取10.3 k。,36,9.10 在圖P9.10所示電路中，已知,V,CC,15V，T,1,和T,2,管的飽和管壓降,U,CES,1V，集成運放的最大輸出電壓幅值為13V，二極管的導通電壓為0.7V。,（2）為了提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線性失真，應引入哪種組態(tài)的交流負反饋？畫出圖來。,37,經(jīng)常,不斷地學習,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有,力量,Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will,Be,寫在最后,38,感謝聆聽,不足之處請大家批評指導,Please Criticize And Guide The Shortcomings,結(jié)束語,講師：,XXXXXX,XX,年,XX,月,XX,日,39,