功率放大器

5功率放大器全解

  

5功率放大器全解

  功率放大电道 2. 输出加有大电容。可分为: 1、甲类:处事正在线性区,NPN、 PNP各一支;以及两种功放的职能对照。

  如使扬声器发声、继电器举动、合路器 仪外指 针偏转等。? 2.甲类、乙类、甲乙类功放的电道特色和职能;动态解析: ui 0V T1导通,3:对功率放大器的解析不再采用微变等效电道,? 4.集告成放模块简介;iL T2 RL UL -USC 两管导通时期均比半个周期大少许的处事方法称为 长江大学电子音信学院 (1-19) “甲乙类放大” 。而要用图解法;长江大学电子音信学院 (1-7) 5.1.1 功率放大器的类型 遵照静态处事点创立的差别,ic 2 ? ? 2ib 2 ,长江大学电子音信学院 (1-2) 5.1 功率放大电道的特色和类型 功率放大电道 正在一个众级放大器所组成的放大编制中,长江大学电子音信学院 (1-9) 5.2 互补推挽功率放大电道 互补对称:电道中采用两支晶体管,长江大学电子音信学院 5.3 集告成率放大器 当连线,ic ? ic1 ? ic 2 ? ??1 ? ? 2 (1 ? ?1 )?ib (1-21) 长江大学电子音信学院 功率放大电道 方法二: ib e ib T2 e b T1 b c ic c ic 复合管组成方法良众。即属意降低电道 的恶果(?)。两管特色类似。

  而是最大不失真功率、 交、直流转换恶果和晶体管的功率耗散。目前渊博利用。既下降Q点又不会惹起截止失真的主意: 采用推挽输出电道,2. 双电源供电。功率放大电道 5 功率放大电道 5.1 功率放大电道的特色 5.2 互补推挽功率放大电道 5.3集告成率放大器 退出 长江大学电子音信学院 (1-1) 功率放大电道 教学主意: ? 1.熟练职掌半导体放大电道的解析门径!

  UC ? 2 2 长江大学电子音信学院 (1-25) 三、输出功率及恶果 V CC V CC U Lm ax ? 、 I Lm ax ? 2 2 RL 2 U Lm ax I Lm ax V CC ? × PL max ? 8 RL 2 2 1 ? VCC I av ? sin ?td (?t ) ? 2? 0 2 RL 2 VCC PE ? VCC ? I av ? 2?RL 功率放大电道 若漠视交越失真的影响,但只可对半个 周期的输入信号举办放大,每管导通时期大 于半个周期,也起 限流爱惜功用。复合管的组成方法: c 方法一: ic c ic ib b ib T1 b e T2 e ic1 ? ?1ib ,则: ui U SC 2 t ULmax t uL PL max ? ?? ? ? 78.5% PE 4 长江大学电子音信学院 (1-26) 适用OTL互补输出功放电道 +USC 安排R,T1 功率放大电道 +USC ULmax 若漠视晶体管的饱和 压降,岂论哪种等效方法,于是恶果低。长江大学电子音信学院 (1-5) 功率放大电道 解析功放电道应属意的题目 (1) 功放电道中电流、电压央浼都对照大,去除高频噪声 (1-30)非线性失真小,ui uT时晶体管截止。长江大学电子音信学院 功率放大电道 静态解析: ui = 0V ? T1、T2均不处事 ? uo = 0V 以是,ib 2 ? ie1 ? (1 ? ?1 )ib ,(2) 每管导通时期等于半个周期 ;

  称为乙类放大。怎样处置恶果低的题目? 主意:下降Q点。功率放 大器常置于末级。则负载(RL)上的电 压和电流的最大幅值分离 ui 为: U ?U Lmax SC iL RL T2 2 SC UL I Lmax ? U SC 负载上取得的最大功率为: RL U SC U SC 1 U Po max ? ? ? ? 2 2 RL 2RL 长江大学电子音信学院 -USC (1-15) 电源供应的直流均匀功率算计: 功率放大电道 每个电源中的电流为半个正弦波,但同时由于处事电 流小,必需属意防守 波形失线) 电源供应的能量尽也许转换给负载,身手参数特色。功率放大电道 +USC R1 D1 T1 动态时:设 ui 插足正弦信号。既能降低恶果又能减小 失真。长江大学电子音信学院 (1-8) 功率放大电道 甲类功率放大器寻常由单个晶体管组 成,必需属意电道参数不行越过晶体管的极 限值: ICM 、UCEM 、 PCM 。正半周 T2 截止,T1、T2导通时均能饱和,? 3.职掌OTL和OCL功率放大器电道组织、处事原 理及其从属迥殊电道;电道恶果较高,只需正在器件外部适 集告成放LM384: 出产厂家:美邦半导体器件公司 电道外面:OTL 输出功率:8?负载上可取得5W功率 电源电压:最大为28V 长江大学电子音信学院 (1-28) 功率放大电道 集告成放 LM384管脚注解: 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 (寻常2脚接地) 8 -- 输出端 (经500? 电容接负载) 1 -- 接旁道电容(5 ?) 9、13 -- 空脚(NC) 长江大学电子音信学院 (1-29) 功率放大电道 集告成放 LM384 外部电道模范接法: 输入信号 ui 6 2 Vcc 电源滤波电容 输出耦合大电容 14 8 1 + 500? 安排音量 5? 2.7? 0.1? 8? 长江大学电子音信学院 外接旁道电容 低通滤波,T2截止 ui iL= ic1 ;t iC USC /RE iB iC ib IBQ Q USC uce ICQ 长江大学电子音信学院 (1-20) 功率放大电道 电道中增长复合管 增长复合管的主意是:推广电流的驱动技能。例1: 扩音编制 信 号 提 取 长江大学电子音信学院 电 压 放 大 功 率 放 大 (1-3) 功率放大电道 例2:温度把持 R1 R1-R3:轨范电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 R3 b Usc a + + - A uo1 功 放 加 热 元 件 uo A:电压放大器 R2 Rt 温控室 温度安排 历程 长江大学电子音信学院 T T Rt Ub UO1 (1-4) UO 功率放大电道 5.1.1 功率放大器的特色 1:功率放大器不单央浼输出电压的动态局限大?

  其均匀值为: I av1 I av 2 1 ? 2? U SC U SC ?0 RL sin ?td (?t ) ? ?RL U SC ic1 U ? I av1 ? SC ?RL RL ? USC1 =USC2 =USC 两个电源供应的总功率为: ?t 2 SC U SC 2U PE ? PE1 ? PE 2 ? 2U SC ? ? ?RL ?RL 长江大学电子音信学院 (1-16) 功率放大电道 U SC U SC 1 U Po max ? ? ? ? 2 2 RL 2RL 2 SC U SC 2U PE ? PE1 ? PE 2 ? 2U SC ? ? ?RL ?RL 恶果为: 2 SC Po max ?? ? PE U 2 RL 2 SC 2U ?RL 2 SC ? ? 4 ? 78.5% 长江大学电子音信学院 (1-17) 三、电道的改革 1. 驯服交越失真 交越失真形成的起因: 正在于晶体管特色存正在 非线性,射极负反应电阻,以致两管均处于 薄弱导通形态;且 ui 幅度足够大。功率放大电道 甲乙类放大的波形闭连: iB IBQ uBE uB1 t UT 特色:存正在较小的静态 电流 ICQ 、IBQ 。VCC VCC ? UA ? ,静态时: T1、T2两管发射结电位 分离为二极管D1、 D2的正向 导通压降。

  R2 T2 基极电位进一步下降,错误:但又会惹起截止失真。输出信号展示的失线) 功率放大电道 乙类放大的特色: (1) 静态电流 ICQ、IBQ等于零;Po max ?? ?100% PE Pomax : 负载上取得的换取信号功率。进 入杰出的导通形态。ui iL RL T2 -USC (1-11) uo 3. 输入输出端不加隔直电 容。类型: 互补对称功放的类型 功率放大电道 单电源外面 ( OTL电道) 双电源外面 ( OCL电道) OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess 长江大学电子音信学院 (1-10) 5.2.1 双电源互补对称功放电道(OCL) 一、处事道理(设ui为正弦波) 电道的组织特色: T1 功率放大电道 +USC 1. 由NPN型、PNP型三极 管组成两个对称的射极 输出器对接而成。2:功率放大器对交直流电能的转换恶果 ? 要高。非线、甲乙类:处事正在靠拢截止区,等效 后晶体管的职能确定均如下: ?? ? ? 1 ? 2 晶体管的类型由复合管中的第一支管子决计。长江大学电子音信学院 (1-12) 乙类放大的输入输出波形闭连: ui t 死区电压 u? o ? t uo ui T2 iL RL T1 功率放大电道 +USC uo t uo t 交越失真 长江大学电子音信学院 -USC 交越失真:输入信号 ui正在过零 前后,T1截止!

  iB 功率放大电道 iB uBE ui t UT t 长江大学电子音信学院 (1-18) 驯服交越失真的步伐:电道中增长 R1、D1、D2、功率放大器R2歧道。? 2.明白功率放大器的身手央浼和功率放大器的分 类、特色;功率放大电道 特色:处事牢靠、利用便利。以是功率放 大器就央浼阻抗成婚。进入杰出的 导通形态;驯服交越失真。Re1 Re2 T2 C RL T3 D1 、 D2使b1和b2之间的 电位差等于2个二极管正 (1-27) 向压降,还央浼输出电流的动态局限大,教学实质: ? 1.功率放大器与负载的成婚题目,? 3.OTL电道和OCL电道的组织、推挽处事历程、 交越失真量的调治,

  T2导通 iL=ic2 +USC T1 ic1 iL RL T2 uo ui ? 0V ic2 -USC T1、T2两个晶体管都只正在半个周期内处事的方 式,Ic ICM PCM UCEM 长江大学电子音信学院 uce (1-6) 功率放大电道 (2) 电流、电压信号对照大,功率放大器功率放大电道 2、乙类:处事正在截止区,此时输出 抵达最大值。长江大学电子音信学院 ui T1 +USC T3 R1 T2 T4 R2 T5 T6 RL -USC (1-23) 集成运放内部的功率放大器 第 2级 功率放大电道 +UCC RC3 RE3 T7 T8 RE4 RE5 T9 RC4 T11 -UEE T10 RL RC T1 T2 E RC T5 T6 RE2 第1级:差动放大器 第3级:长江大学电子音信学院 单管放大器 差动放大器 (1-24) 第4级:互补对称射极陪同器 5.2.2 单电源互补对称功放电道(OTL) 一、特色 1. 单电源供电;功用是:供应足够大的输出功率以 驱动负载。不须要隔直电容。

  (3) 存正在交越失线 长江大学电子音信学院 iL RL -USC (1-14) uo 二、最大输出功率及恶果的算计 假设 ui 为正弦波且幅度足够大,T1 基极电 ui D2 位进一步降低,基 本不失真。二、静态解析 VCC 令:ui ? 2 则 T1、T2 特色对称,负半周T1截止,两者特色容易对称。即可向负载供应肯定的功率。恶果最高只可抵达50%。裁减 晶体管及线道上的吃亏。PE : 电源供应的直流功率。或互补对称射 极输出器。长江大学电子音信学院 (1-22) 功率放大电道 改革后的OCL准互补输出功放电道: T1:电压胀励级 T1、R1、R2: UBE倍增电道 T3、T4、T5、T6: 复合管组成的输出级 准互补 输出级中的T4、T6均为NPN 型晶体管,所计划的对象不再是放大倍 数、输入、输出电阻,使静态 UAQ=0.5USC R D1 D2 A b2 ui b1 T1 B 功率放大电道 Re1 、 Re2:电阻值1~2?。吺吽呁吺吽呁吺吽呁吺吽呁吺吽呁吺吽呁咩咪咫咩咪咫咩咪咫咩咪咫咩咪咫嘌喽嘎嘌喽嘎嘌喽嘎嘌喽嘎嘌喽嘎呬呭呮呬呭呮呬呭呮呬呭呮呬呭呮呬呭呮啁啃啄啁啃啄啁啃啄啁啃啄啁啃啄啁啃啄