《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件）第五章 功率放大器

第五章功率放大器 在实际工作中常要求电子设备或放大电路的最 后一级能向负载提供足够大的输出功率，通常将这 最后一级放大电路称为功率放大电路。 §1功率放大电路的一般问题 §2互补对称功率放大电路 §3集成功率放大器

第五章 功率放大器 在实际工作中常要求电子设备或放大电路的最 后一级能向负载提供足够大的输出功率，通常将这 最后一级放大电路称为功率放大电路。 §1 功率放大电路的一般问题 §2 互补对称功率放大电路 §3 集成功率放大器

§1功率放大电路的一般问题 电压放大电路和功率放大电路都是利用三极 管的放大作用将信号放大。前者工作在小信号状 态，目的是输出足够大的电压信号；而功率放大 电路则是工作在大信号状态，目的是为负载提供 足够大的功率。 5.1.1对功率放大电路的基本要求 5.1.2功率放大电路的分类

§1 功率放大电路的一般问题 电压放大电路和功率放大电路都是利用三极 管的放大作用将信号放大。前者工作在小信号状 态，目的是输出足够大的电压信号；而功率放大 电路则是工作在大信号状态，目的是为负载提供 足够大的功率。 5.1.1 对功率放大电路的基本要求 5.1.2 功率放大电路的分类

一、 对功率放大电路的基本要求 1.根据负载的需求，提供足够的输出功率。 P。m:在正弦输入信号下输出波形不超过规定的非线 性失真指标时放大电路的最大输出电流与最大输出电压有 效值的乘积。 om om 2 2 2.具有较高的效率。7= Po Py 3.尽量减小非线性失真。 4.三极管的散热问题

一、对功率放大电路的基本要求 1. 根据负载的需求，提供足够的输出功率。 o m o m o m o m o m 2 1 2 2 U I U I P =  = 2. 具有较高的效率。 V O P P  = Pom：在正弦输入信号下输出波形不超过规定的非线 性失真指标时放大电路的最大输出电流与最大输出电压有 效值的乘积。 3. 尽量减小非线性失真。 4. 三极管的散热问题

二、功率放大电路的分类 按照其三极管静态工作点设置的不同（或按功率放大 电路中晶体管在一个正弦波周期内的导通状态不同)常 分为甲类功率放大电路、乙类功率放大电路和甲乙类功 率放大电路等。 1、甲类(A类)放大器 导通整个周期0=360° C 效率低，最高50%，但没有 失真。因此甲类放大器多用于信 号放大，很少用于功率放大。 2元3π

二、功率放大电路的分类 按照其三极管静态工作点设置的不同（或按功率放大 电路中晶体管在一个正弦波周期内的导通状态不同）常 分为甲类功率放大电路、乙类功率放大电路和甲乙类功 率放大电路等。 1、甲类（A类）放大器 导通整个周期 θ = 360º 效率低，最高50%，但没有 失真。因此甲类放大器多用于信 号放大，很少用于功率放大

二、功率放大电路的分类 2、乙类（B类)放大器 导通角0=180° 静态时消耗在管子上的功率 近似为0，可以提高效率，但要 ot 避免交越失真。 2兀3元 3、甲乙类（AB类)放大器 导通角180°<0<360° 在整个输入信号周期 内三极管导通大半个周期 →0t 兼顾效率和失真。 2π3π

二、功率放大电路的分类 2、乙类（B类）放大器 导通角 θ = 180º 静态时消耗在管子上的功率 近似为 0，可以提高效率，但要 避免交越失真。 3、甲乙类（AB类）放大器 导通角 180º < θ < 360º 在整个输入信号周期 内三极管导通大半个周期， 兼顾效率和失真

§2互补对称功率放大电路 传统的功率放大电路采用变压器耦合方式，具有体积 大、自身功耗大、消耗有色金属、漏磁、低频和高频特性 不够好、容易产生自激振荡、不易集成等缺点。 本节主要介绍直接耦合的互补对称式0TL(无输出变 压器)和OCL(无输出电容)功率放大电路。 乙类0TL互补对称功率放大电路 甲乙类OT互补对称功率放大电路 甲乙类0CL互补对称功率放大电路 采用复合管的互补对称功率放大电路

§2 互补对称功率放大电路 传统的功率放大电路采用变压器耦合方式，具有体积 大、自身功耗大、消耗有色金属、漏磁、低频和高频特性 不够好、容易产生自激振荡、不易集成等缺点。 本节主要介绍直接耦合的互补对称式OTL（无输出变 压器）和OCL（无输出电容）功率放大电路。 • 乙类OTL互补对称功率放大电路 • 甲乙类OTL互补对称功率放大电路 • 甲乙类OCL互补对称功率放大电路 • 采用复合管的互补对称功率放大电路

乙类0TL互补对称功率放大电路 1.电路结构及工作原理 Q+Vcc 静态时，4，=U。=U。=+ 2 u;c 2 在u的正半周： T导通T截止，iC1流过负载，电容C充电。 Vc-Vce

一、乙类OTL互补对称功率放大电路 2 VCC 2 C C I B E V 静态时，u = U = U = + 0 t ui 1. 电路结构及工作原理 在uI的正半周： T1导通T2截止， UC E VC C VC C VC C 2 1 2 1 1 = − = iC1 iC1流过负载，电容C充电

一、 乙类0TL互补对称功率放大电路 1.电路结构及工作原理 Q+Vcc 静态时，4，=U。=U,=+' 2 射极输出器 uo 在4的负半周： T截止，电容C放电，其电压Vcc2使T导通，c2 流过负载。 UCE2

一、乙类OTL互补对称功率放大电路 2 VCC 2 C C I B E V 静态时，u = U = U = + 0 t ui 在uI的负半周： T1截止，电容C放电，其电压VCC /2使T2导通，iC2 流过负载。 UCE VCC 2 1 2 = − iC2 射极输出器 1. 电路结构及工作原理

乙类0TL互补对称功率放大电路 2、主要参数估算 静态时，OTL甲类或甲 乙类电路中两管的集电极电 流为0或近似为0。 cml Q点坐标（兮Vcc,0) -UCE2 0 UCESI uce =-iR+Vcc 加正弦输入信号后，工 BNyc/2R作点将沿交流负载线移动。 在u的正半周： iC2 VT1导通，Q点沿QA上移，VT1集电极电流最大值为Icml, 集电极电压最大值为Ceml

0 0 uCE1 -uCE2 iC2 iC1 2、主要参数估算 静态时，OTL甲类或甲 乙类电路中两管的集电极电 流为0或近似为0。 Q 加正弦输入信号后，工 作点将沿交流负载线移动。 A B VT1导通，Q点沿QA上移，VT1集电极电流最大值为ICm1， 集电极电压最大值为UCem1。 在uI的正半周： CE c RL VCC u i 2 1 = − + VCC 2RL VCC 2RL Icm1 Ucem1 VCC 1 , 0） 2 Q点坐标（ 一、乙类OTL互补对称功率放大电路 UCES1

一、乙类0TL互补对称功率放大电路 2、主要参数估算 静态时，OTL甲类或甲 Vec/2Rut 乙类电路中两管的集电极电 流为0或近似为0。 Ucem2 UCES2 Q点坐标（兮Vcc,0) -UCEZ 0 WCEI K米 UCESI ceml uor=-i.R.+Vcc 加正弦输入信号后，工 B Vcc/2RL 作点将沿交流负载线移动。 在u的负半周： VT2导通，Q点沿QB下移，VT2集电极电流最大值为1cm2, 集电极电压最大值为|Uem2|

0 Q 0 uCE1 -uCE2 iC2 iC1 2、主要参数估算 静态时，OTL甲类或甲 乙类电路中两管的集电极电 流为0或近似为0。 A B VCC 2RL VCC 2RL Icm1 Ucem1 VCC 1 , 0） 2 Q点坐标（ Icm2 Ucem2 UCES1 UCES2 一、乙类OTL互补对称功率放大电路 VT2导通，Q点沿QB下移，VT2集电极电流最大值为Icm2， 集电极电压最大值为∣Ucem2 ∣ 。 在uI的负半周： CE c RL VCC u i 2 1 = − + 加正弦输入信号后，工 作点将沿交流负载线移动