西安电子科技大学：《模拟电子线路基础》课程PPT教学课件（讲稿）第五章 低频功率放大器

第B草 低频功率放大器

第 5 章 低频功率放大器

涿 目录 5.1概述 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 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

第五章作业（以88~189） 5-6 5-7 5-9(1)(2)(3)(4) 7

3 第五章作业(p188~p189) 5-6 5-7 5-9 (1) (2) (3) (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

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 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1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 Puz之比。 P。×100% Puz 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：输出功率P。与电源供给集电极 的直流功率P之比。 c= P.x100% 6

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

5.1.2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0=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0=90° 8

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

5.1.2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°≤0≤180° (4)丙类(C类)工作状态 晶体管导通的时间小于半个周期。 0≤90° 9

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

5.1.2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：lcE=Ucs 五类功放的效率满足下式： 7甲<7甲乙<7z<7丙<7丁 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