第7章功率放大電路問答與思考：1、共射極基本放大電路的最大輸出幅度、功率和效率？2、某揚聲器的負(fù)載阻抗為8歐姆，請問用共射極電路驅(qū)動該揚聲器會有哪些問題？7.1功率放大電路概述7.1.1功率放大電路的特點一、功率放大電路的分析方法

輸出電壓和電流較大，功放管特性的非線性不可忽略；不能采用小信號交流等效電路方法，應(yīng)采用圖解法。二、功率放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)

1、最大輸出功率POM

2、轉(zhuǎn)換效率

功率放大電路提供給負(fù)載的信號功率稱為輸出功率。輸出功率是交流功率，而最大輸出功率是在電路參數(shù)確定的情況下負(fù)載上可能獲得的最大交流功率。功率放大電路的輸出功率與電源所提供的功率之比稱為轉(zhuǎn)換效率。7.1功率放大電路概述7.1.1功率放大電路的特點三、功率放大電路中的晶體管

在選擇功放管時，要特別注意極限參數(shù)的選擇，以確保管子安全工作。如圖所示。三條特性曲線限制了管子必須工作在安全工作區(qū)。

7.1功率放大電路概述7.1.2功率放大電路提高效率的主要途徑功率放大電路主要分為甲類、乙類和甲乙類放大電路

甲類乙類甲乙類7.1功率放大電路概述7.1.2功率放大電路提高效率的主要途徑由于甲類放大電路靜態(tài)工作電流比較大，結(jié)果對電源的消耗比較大，電路效率低。在理想情況下，甲類功放的最高效率只能達(dá)到50%。

乙類功率放大電路中的功率管工作時，靜態(tài)工作點選擇在截止區(qū)的邊緣。功率管的靜態(tài)工作點位于甲類和乙類之間，則稱為甲乙類功率放大電路。

提高效率與減小非線性失真存在嚴(yán)重矛盾！7.2甲類放大電路7.2.1甲類共射放大電路

忽略晶體管基極電流，電源輸出的平均電流為ICQ；

電源提供的功率為ICQVCC，即電路的總功率；

集電極最大不失真交流電流為ICQ，最大不失真輸出交流電壓為ICQRC；最大輸出交流功率Pom：(a)(b)(c)7.2甲類放大電路7.2.2射極輸出器的輸出功率與效率

設(shè)T3管的飽和壓降為UCES3，輸出uo正向振幅最大值Uom+,

在輸入信號ui的負(fù)半周，隨著輸入信號幅值增大，T3出現(xiàn)截止（或T2達(dá)到飽和），輸出uo負(fù)向振幅最大值Uom-。設(shè)T3管首先出現(xiàn)截止，則有設(shè)T2管首先出現(xiàn)飽和，T2管飽和壓降為UCES2，7.2甲類放大電路【例7.1】設(shè)電路如圖（上頁）所示，輸入信號ui為正弦信號，在給定參數(shù)條件下，進(jìn)行電路輸出功率和效率的計算。假定給定電路中VCC=VEE=12V，IREF=1.50A，RL=8Ω，假設(shè)各晶體管的飽和壓降均為0V。解：先求電路最大輸出功率Pom為了保證波形不發(fā)生失真，取以上三個幅值中最小的值作為最大輸出幅度，因此輸出電壓是幅值為Uom=12V的正弦波，最大輸出功率為：7.2甲類放大電路考慮到正弦信號的平均值是0，iC3的平均值ICIAV=IREF=1.50A，因此正電源VCC提供的功率為負(fù)電源VEE提供的功率為：電源供給的總功率為正負(fù)電源提供功率之和，負(fù)載輸出功率為有用功，其他為無用功。則電路的效率為有用功與總功率之比

工作在甲類的射極輸出器的效率較小，即使在理想情況下，甲類放大電路的效率最高也只能達(dá)到50%。7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

2.動態(tài)分析設(shè)輸入信號為正弦信號，輸入信號正半周時，T1導(dǎo)通，T2截止，ic2=0。T1管導(dǎo)通的等效電路如圖(a)所示，輸出電壓uo>0。負(fù)載RL得到正半周信號輸出，如圖(c)所示。(a)(b)(c)乙類雙電源互補對稱功率放大電路分析7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

當(dāng)輸入信號為負(fù)半周時，即ui<0,T1截止,T2導(dǎo)通，ic1=0。T2管導(dǎo)通的等效電路如圖7.7(b)所示，負(fù)載上的電流自下而上，輸出電壓uo<0。根據(jù)T2管所構(gòu)成射極輸出器的電壓跟隨特性，在負(fù)載RL上形成負(fù)半周電壓信號輸出。圖7.8乙類功率放大電路的交越失真7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

（1）輸出功率根據(jù)功率定義，其大小為電壓和電流有效值的乘積：

負(fù)載上得到的最大不失真輸出功率為：7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

（2）直流電源提供的功率

每個電源提供的平均電流為：

電源提供的總功率為：

若忽略

電源最大功率為：7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

（3）管耗直流電源提供的功率與輸出功率之差即為兩個三極管的耗散功率兩個三極管特性參數(shù)一致，在電路中耗散功率相同，則每個三極管的耗散功率為：7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

（4）效率輸出功率與電源提供的總功率之比為功率放大電路的效率

電路的最大效率為

7.3互補對稱功率放大電路

7.3.1乙類雙電源互補對稱功率放大電路

（5）功率管的選擇三極管的最大允許功耗應(yīng)大于三極管在電路中的單管最大耗散功率，即在功率放大電路中，處于截止?fàn)顟B(tài)的三極管承受的最大反向電壓達(dá)到約

三極管的最大耐壓，即反向擊穿電壓三極管的最大集電極電流7.3互補對稱功率放大電路

7.3.2甲乙類雙電源互補對稱功率放大電路

甲乙類互補對稱功率放大電路7.3互補對稱功率放大電路

7.3.3單電源互補對稱功率放大電路

單電源互補對稱功率放大電路TDA2030A內(nèi)部電路構(gòu)成7.4集成功率放大器

放大倍數(shù)計算：1腳、8腳開路時：1腳、8腳接電阻R時：1腳、8腳短路時：1腳、5腳接電阻R時：注意：外接電阻應(yīng)只改變交流通路，不應(yīng)改變直流通路，故外接電阻回路應(yīng)串聯(lián)一個大容量電容。1.集成OTL電路應(yīng)用（LM386）（單電源、輸出接電容）外接元件最少用法：音量調(diào)節(jié)相位補償輸出電容電壓增益最大的用法：1腳、8腳短路：一般用法1腳、5腳接電阻：2.集成OCL電路應(yīng)用（TDA1521）（雙電源）雙通道OCL電路，可作為立體聲擴音機左、右兩個聲道的功放。電路內(nèi)部引入了深度負(fù)反饋，閉環(huán)增益為30dB，并具有待機、靜噪功能即短路和過熱保護(hù)功能。3.集成BTL電路應(yīng)用（TDA1556）（單電源，無輸出電容）7.5功率放大電路的安全運行

1.熱阻的概念熱阻：熱在物體中傳導(dǎo)時所受到的阻力，用傳遞單位功率所產(chǎn)生的溫差表示。2.功放管的散熱問題齒輪形和板條形散熱器

7.5.1功放管的散熱7.5功率放大電路的安全運行

一次擊穿：當(dāng)c—e間電壓增大到一定數(shù)值，晶體管將產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象；二次擊穿：一次擊穿后，集電極電流加大，若不限制，晶體管工作點將快速變化到A點，電流劇增，管壓降減小。晶體管二次擊穿后，性能將明顯下降，甚至造成永久性損壞，應(yīng)避免。7.5.2功放管的二次擊穿練習(xí)題：1.電路如圖所示。管子T1、T2在輸入信號vi的作用下一周期內(nèi)輪流導(dǎo)電約180度，電源電壓Vcc=20v，負(fù)載RL=8Ω，VCES=0，試計算：⑴在輸入信號vi＝10v(有效值)時，電路的輸出功率、管耗、直流電源輸出的功率和電路的效率。⑵當(dāng)輸入信號vi的幅值Vim=Vcc=20v時，電路的輸出功