§3-6 §3-6 低频功率放大器低频功率放大器 §3-6 §3-6 低频功率放大器低频功率放大器

学习要点：•OCL 、 OTL 电路 •功放电路主要参数的计算

低频功放低频功放 低频功放低频功放

3-6-1 3-6-1 放大电路分类放大电路分类

3-6-2 3-6-2 乙类互补功放乙类互补功放 (OCL)(OCL)

3-6-3 3-6-3 甲乙类互补功放甲乙类互补功放 (OTL)(OTL)

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1. 甲类

iC

C

B

E

uiωto

iC

ICQ

定义三极管集电极电流导通角为

α ＝ 2θ ＝ 360° 或 θ ＝ 180°( 电压放大器）

3-6-1 放大电路分类

功放——要求具有较高的输出功率 . 一般在多级放大器的输出级 功放特点——工作在大信号下，故微变等效法不适用要讨论的问题——避免失真和提高输出效率，而且两者矛盾

2. 乙类

iC

C

B

E

ui

ωt

iC

ICQ=0

定义此时三极管集电极电流导通角为

α ＝ 2θ ＝ 180° 或 θ ＝ 90° （低频功放）

α

3. 甲乙类

iC

C

B

E

ui

此时三极管集电极电流导通角为

180°<α< 360° 或 90°< θ < 180° （低频功放）

ωt

iC

oα

4. 丙类

iC

C

B

E

uiωt

iC

0

此时三极管集电极电流导通角为

α<180° 或 θ<90° （高频功放）

—— 无输出耦合电容功放

双电源、乙类互补对称功率放大器

RLu0

+

_

EB

ui

V1(NPN)

V2(PNP)

+VCC

VCC_

存在交越失真

UEQ=0

3-6-2 乙类互补功放（ OC

L)1. 电路图：

2.OCL 功率放大器的主要技术参数

(1) 最大失真输出功率 Pom

设输出电压为 u0 ＝ Ucmsinωt 电流为 i0 ＝ Icmsinωt 则

P0 ＝ UcmIcm ＝2

1Lcm

L

cm RIR

U 22

2

1

2

最大不失真输出电压幅度 : UCM=VCC － UCES

其中 UCES 为三极管的饱和压降，当 UCES << VCC 时， 有 UCM≈VCC ，

则最大输出功率为 Pom ≈ L

CC

R

V

2

2

(3) 效率 η

(2) 直流电源供电功率 PDC

两个三极管集电极电流均为“半波整流”波形，其直流分量为

　　　　　　 IC1 ＝ IC2 ＝ IC0 ＝ Icm1

PDC ＝２ ×(VCCIC0) ＝　 VCCIcm≈2

L

CC

R

V

22

%5.7844

1

0

0

C

cm

CC

cm

DC I

I

V

U

P

P

78% 为理论值 , 实际一般仅为 60% 左右 .

(4) 管耗 PC

总管耗： PC ＝ PDC －P0

每只晶体管的管耗为： PC1 ＝ PC2 ＝　 P

C

2

1

每只晶体管的最大管耗为： PCM≈0.2Pom

(5) 功率管的选择：

① 集电极最大允许损耗功率 > 0.2Pom

② 集－射反向击穿电压　 U(BR)CEO > 2VCC

③ 最大允许集电极电流　 ICM > VCC/RL

例 1. 已知乙类互补对称功放 VCC ＝ VEE ＝ 24V 、 RL ＝ 8Ω ，试估算： (1) 该电路最大输出功率 Pom ； (2) 最大管耗 PCM ；(3) 说明该功放电路对功率管的要求。

解（ 1 ） ＝ 36W

(2) PCM≈0.2Pom ＝ 0.2×36=7.2W

(3)

a) 选择功率管时为保证管子不被烧坏，要求管子集电极 最大允许损耗功率 > 0.2P0max=7.2W;

b) 处于截止状态的管子，其集－射反向击穿电压 　 U(BR)CEO > 2VCC=48V;

c) 功率管最大允许集电极电流　 ICM > VCC/RL=3A

L

CC

R

VP

2

2

om

—— 克服交越失真

单电源、输出端接大电容的甲乙类互补对称功率放大器

RLu0

+

_

E

+

ui

V1(NPN)

V2(PNP)

+VCC

C

RB1

RB2 RE

RC

_CE

D1

D2

A

UEQ= CCV2

1

3-6-3 甲乙类互补功放（ OTL)

1. 电路图 :

2.OTL 功率放大器的主要技术参数

接入大电容起到一个负电源作用 , 因此 OCL 电路的参数与OCL 区别只是将公式中的 VCC 换成 VCC2

1

以上电路缺点——输出电压的最大幅度只有 VCC/2 。并且实 际输出电压的正向峰值达不到 VCC ／ 2 。 因为随 UA↑→RC1 的电流↓→ VT1 管压降 UCE↑

（不能进入饱和状态）→输出正向幅度↓ 解决方法——引入带自举的功放电路，即接入较大容量电容 C1 （其直流电压可认为不变）

+VCC

+

+-

-

ui

uoRL

V1

V2

RC1

VD2

VD1C

R3

R4 RE

V3

RB

C1

课前复习及提问：１ . 解释“零点漂移”；　　　　　　　　 ２ . 差分放大电路的特点。 思考题： P210 1

作业题： P210 2 、 4

预习内容：（串）并联谐振概念及相应关系式 （小信号调谐放大器应用）

课后小结——见黑板