《电子技术基础》课程电子教案（PPT教学课件）第5章 低频功率放大器

低频功率放大器

第 5 章 低频功率放大器

目录 51概述 52互补推挽功率放大器 53其它形式的功放电路 54功率器件、散热及保护电路 HOME

2 5.2 互补推挽功率放大器 5.3 其它形式的功放电路 5.4 功率器件、散热及保护电路 5.1 概述

5.1概述 5.1.1功率放大器的主要指标 5.1.2功率放大器的分类

4 5.1 概述 5.1.1 功率放大器的主要指标 5.1.2 功率放大器的分类

5.1.1功率放大器的主要指标 1.预备知识 电压放大:不失真地增大输出信号电压幅度,以驱动功放 功率放大:以输出功率为重点,驱动负载。 电压放大和功率放大有不同的特点及指标要求,在多级 放大器中,电压放大器处于前置级和中间级,而功率放大处 在末级(也可能包括末前级),以驱动负载。 功率放大实质上也是能量转换电路,它的主要特点 就是工作在大信号状态下

5 5.1.1 功率放大器的主要指标 功率放大：以输出功率为重点 ，驱动负载。 电压放大：不失真地增大输出信号电压幅度，以驱动功放。 功率放大实质上也是能量转换电路，它的主要特点 就是工作在大信号状态下。 1.预备知识 电压放大和功率放大有不同的特点及指标要求，在多级 放大器中，电压放大器处于前置级和中间级，而功率放大处 在末级（也可能包括末前级），以驱动负载

2.主要指标 (1)输出功率P 功率放大器在线性区能够向负载提供的最大交流功率。 注意:a.工作在线性区; b.提供的最大交流功率(管子充分利用或称尽限运用) (2)功率放大器的效率n和晶体管集电极效率7 效率n:放大器的输出信号功率P与直流电源供给功率 UE之比。 x100% Pz:直流电源供给集电极和偏置电路等直流功率之和。 晶体管集电极效率丌:输出功率P。与电源供给集电极 的直流功率P之比。 °×100%

6 效率η：放大器的输出信号功率 与直流电源供给功率 之比。 2. 主要指标 = 100% U  o P P  = 100% U o C P P  Po 功率放大器在线性区能够向负载提供的最大交流功率。 a. 工作在线性区； o （1）输出功率 p 注意： b. 提供的最大交流功率（管子充分利用或称尽限运用）。 PU PU ：直流电源供给集电极和偏置电路等直流功率之和。 晶体管集电极效率 ：输出功率Po与电源供给集电极 的直流功率 PU 之比。 c （2）功率放大器的效率η和晶体管集电极效率 c

2.主要指标 直流电源供给功率P一部分变成了有用的输出信号, 剩余的部分主要变成了晶体管的管耗P,即: P=P-P (3)非线性失真 由于功放工作在大信号状态下,所以很容易导致输出 信号产生非线性失真。要求功放产生的非线性失真尽可能小。 结论: 功率放大器的任务是:在确保晶体管安全运用情况下 获得尽可能大的输出功率,尽可能高的效率和尽可能小的 非线性失真

7 2.主要指标 Po = PU − Pc 直流电源供给功率 一部分变成了有用的输出信号， 剩余的部分主要变成了晶体管的管耗 ，即： （3）非线性失真 由于功放工作在大信号状态下，所以很容易导致输出 信号产生非线性失真。要求功放产生的非线性失真尽可能小。 结论： 功率放大器的任务是: 在确保晶体管安全运用情况下， 获得尽可能大的输出功率，尽可能高的效率和尽可能小的 非线性失真。 PU Pc

512功率放大器的分类 功率放大器根据功放管的导通时间的长短进行分类。 (1)甲类(A类)工作状态 在输入信号的整个周期内晶体管 都是导通的。 导通角6=180° (2)乙类(B类)工作状态 在输入信号的半个周期内晶体管 导通。 导通角=90°

8 5.1.2 功率放大器的分类 导通角 = 180 导通角 = 90 功率放大器根据功放管的导通时间的长短进行分类。 （1）甲类（A类）工作状态 在输入信号的整个周期内晶体管 都是导通的。 （2）乙类（B类）工作状态 在输入信号的半个周期内晶体管 导通

512功率放大器的分类 (3)甲乙类(AB类)工作状态 是介于甲类和乙类之间的工作状态,晶体管导通的时间大于 半个周期,但小于一个周期。 90°<6<180° (4)丙类(C类)工作状态 晶体管导通的时间小于半个周期。 6<90° OTT

9 5.1.2 功率放大器的分类 90  180 （3）甲乙类（AB类）工作状态 是介于甲类和乙类之间的工作状态，晶体管导通的时间大于 半个周期，但小于一个周期。 （4）丙类（C类）工作状态 晶体管导通的时间小于半个周期。   90

512功率放大器的分类 (5)丁类(D类)工作状态 此时,晶体管处于开关状态,即在输入信号的半个周期内 饱和导通;在另外半个周期内,晶体管截止。 饱和导通:uCg= UceS 五类功放的效率满足下式: 7<l甲乙<1乙<1丙<n 10

10 5.1.2 功率放大器的分类 uCE = UCES （5）丁类（D类）工作状态 此时，晶体管处于开关状态，即在输入信号的半个周期内 饱和导通；在另外半个周期内，晶体管截止。 饱和导通： 五类功放的效率满足下式： 甲 甲乙 乙 丙 丁

52互补推挽功率放大器 52.1乙类推挽功率放大器的工作原理 52.2乙类推挽功率放大器的分析计算 5.2.3乙类推挽功率放大器的非线性失真

11 5.2 互补推挽功率放大器 5.2.1 乙类推挽功率放大器的工作原理 5.2.2 乙类推挽功率放大器的分析计算 5.2.3 乙类推挽功率放大器的非线性失真