9—1—1功率放大器的特点及工作状态分类 一、功能： 不失真的传给负载足够大的功率 二、特点 (1) 大信号工作。

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1 9—1—1功率放大器的特点及工作状态分类 一、功能： 不失真的传给负载足够大的功率 二、特点 (1) 大信号工作。 (2) 分析方法以图解法为主。 (3) 非线性失真矛盾突出。 (4) 提高效率成为重要的关注点。 (5) 功率器件的安全问题必须考虑。 (过压、过流、散热等)

2 A类(甲类)：工作点Q较高(ICQ大)，信号360°内，管子均导通。 通角：θ ＝180 °
二、工作状态分类 根据直流工作点的位置不同，放大器的工作状态可分为A类(甲类)、B类(乙类)、C类(丙类)等。 i C t uBE Q A类(甲类)：工作点Q较高(ICQ大)，信号360°内，管子均导通。 通角：θ ＝180 °

3 B类(乙类)：工作点Q选在截止点，管子只有半周导通， 另外半周截止。 通角：θ ＝90 °
i C u BE Q i C t π 2π B类(乙类)：工作点Q选在截止点，管子只有半周导通， 另外半周截止。 通角：θ ＝90 °

4 θ θ AB类 C类(丙类)：工作点Q选在截止点面， 信号导通角小于180° 通角：θ <90 ° i u Q i t π C C
BE Q i C t π θ θ AB类 C类(丙类)：工作点Q选在截止点面， 信号导通角小于180° 通角：θ <90 °

5 A类工作时非线性失真虽小，但效率太低，且没有收到信号时，电源仍供给功率(ICQ≠0)，这些功率将转化为无用的管耗。
分析结果表明： A类工作时非线性失真虽小，但效率太低，且没有收到信号时，电源仍供给功率(ICQ≠0)，这些功率将转化为无用的管耗。 B类工作时非线性失真虽大(波形只有半周)，但效率却很高，只要我们在电路结构上加以弥补，非线性失真是可以减小的，所以，在功率放大器中大多采用B类工作。 C类工作主要用于高频功率放大器中，这里不予讨论。

6 一、双电源互补跟随乙类功率放大器(OCL电路) OTL：Output TransformerLess
9.2 互补跟随乙类(B类)功率放大器 一、双电源互补跟随乙类功率放大器(OCL电路) OTL：Output TransformerLess OCL：Output CapacitorLess 1.电路 图 互补跟随乙类功率放大器(OTL电路)

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8 V1、V2为半周工作，但负载电流却是完整的正弦波。
1)输出交流功率PL V1、V2为半周工作，但负载电流却是完整的正弦波。 令 称之为电压利用系数，那么式可改写为 信号越大，Uo增大，电压利用率也增大。若忽略集电极饱和电压，则最大ξ=1，故最大输出功率PLm为

9 PE=UCC·(iC1的直流分量)+|UEE|·(iC2的直流分量)
2)电源提供的功率 当信号为零时，工作点接近于截止点，ICQ=0，电源不提供功率；而随着信号的增大，iC1增大，电源提供的功率也将随之增大。这点与A类功放有本质的差别。 PE=UCC·(iC1的直流分量)+|UEE|·(iC2的直流分量) 当信号最大时，Uom≈UCC，电源输出最大功率:

10 3)每管转换能量的效率η 当信号最大，ξ=1时，效率达到最高： 一般: 50%~60%

11 4)每个管子损耗PC 可见，每个管子的损耗PC是输出信号振幅的函数。将PC对Uo求导，可得出最大管耗PCm。令
得出，当 时，每管的损耗最大：

12 该式提供了选择功率管功耗的依据。例如，负载要求的最大功率PLm=10W，那么只要选一个功耗PCm大于0.2PLm=2W的功率管就行了。
该式提供了选择功率管功耗的依据。例如，负载要求的最大功率PLm=10W，那么只要选一个功耗PCm大于0.2PLm=2W的功率管就行了。

13 为保证晶体功率管的安全和输出功率的要求，电源及输出功率管参数的选择原则如下：
3.选择功率管 为保证晶体功率管的安全和输出功率的要求，电源及输出功率管参数的选择原则如下： (1)已知PLm及RL，选UCC，则 (2)已知PLm，选择管子允许的最大功耗PCM。 管子允许的最大功耗

14 当信号最大时，一管趋于饱和，而另一管趋于截止，截止管承受的最大反压为UCC+|UEE|=2UCC，所以
(3) 管子的击穿电压U(BR)CEO。 当信号最大时，一管趋于饱和，而另一管趋于截止，截止管承受的最大反压为UCC+|UEE|=2UCC，所以 (4)管子允许的最大电流ICM。

15 V1导通、V2截止时，V1给负载RL提供电流；
二、单电源互补跟随乙类功率放大器 DC : V1导通、V2截止时，V1给负载RL提供电流； 当V1截止、V2导通时，电容C充当V2的电源，只要C足够大，在信号变化一周内，电容电压可以保持基本恒定UCC/2。 负载得到的交流电压振幅的最大值为:

16 故，该电路负载得到的最大交流功率PLm为:
为保证功率放大器良好的低频响应，电容C必须满足 fL为放大器下限频率

17 前级晶体管放大器或运算放大器，若输不出这样大的电流来驱动后级功率管，则需要引入复合管。复合管又称达林顿电路。复合管的总β值为
三、复合管及准互补乙类功率放大器(OCL电路) 在功率放大器中，输出功率大，输出电流也大。如要求输出功率PLm=10W，负载电阻为10Ω，那么，功率管的电流峰值ICm=1.414A。若功率管的β=30，则要求基极驱动电流IBm=41.1mA。 前级晶体管放大器或运算放大器，若输不出这样大的电流来驱动后级功率管，则需要引入复合管。复合管又称达林顿电路。复合管的总β值为

18 (2)各极电压必须保证所有管子工作在放大区，即保证e结正偏，c结反偏。
等效β值的增大，意味着前级供给的电流可以减少。组成复合管的原则有以下几点： (1)电流流向要一致。 (2)各极电压必须保证所有管子工作在放大区，即保证e结正偏，c结反偏。 (3)因为复合管的基极电流iB等于第一个管子的iB1，所以复合管的性质取决于第一个晶体管的性质。若第一个管子为PNP，则复合管也为PNP,反之为NPN。正确的复合管连接方式有四种，如图9—6所示。

19 复合管的构成

20 复合管功率放大器:NPN与NPN构成NPN,PNP与NPN构成PNP

21 D类功率放大器

22 单片集成功率放大器一一LM386

23 散热器及热阻模型

24 二次击穿现象一一不可逆的损坏

25 晶体管安全工作区

26 大功率VMOS管