第13讲 集成运算放大电路(3)功放

第十三讲第六章教学要求重点与难点1、掌握多级放大器的耦合电路及分析方法；2、掌握差分放大电路的工作原理及分析方法；3、掌握功率放大电路的工作原理及分析方法；4、掌握恒流源电路的工作原理及输出电阻的计算；5、了解集成运放的内部电路，掌握其主要技术指标和使用注意事项。重点：多级放大器、差分放大器、功率放大器、恒流源电路的定量分析，集成运放的外特性。难点：差分放大电路的定量分析，功率放大器的定量分析，恒流源电路的输出电阻计算，集成运放内部电路分析。本次课教学要求•1、掌握功率放大器的主要技术指标，了解放大器按工作状态的分类；•2、掌握OCL功率放大电路的工作原理、基本技术指标的计算，克服交越失真的办法，复合管的使用；•3、了解OTL、BTL功率放大电路的工作原理、基本技术指标的计算；•4、在实际应用中正确选择功放管。第6章集成运算放大电路6.1多级放大电路6.2集成运算放大电路简介6.3差分放大电路6.4功率放大电路6.5集成运放中的电流源6.6集成运放原理电路6.7集成运放的主要技术指标和种类6.8集成运放的使用注意事项6.4功率放大电路6.4.1功率放大电路概述6.4.2OCL电路6.4.3其它类型的功率放大电路6.4.1功率放大电路概述1、功率放大电路研究的问题（1）性能指标：L2omomR2UP最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。输出功率效率VomPP（2）分析方法：因大信号作用，故应采用图解法。（3）晶体管的选用：根据极限参数选择晶体管。在功放中，晶体管通过的电流接近最大集电极电流，承受的最大管压降接近c-e反向击穿电压，消耗的最大功率接近集电极最大耗散功率。称为工作在尽限状态。2.对功率放大电路的要求3、功放管的工作方式（1）甲类方式：晶体管在信号的整个周期内均处于导通状态（2）乙类方式：晶体管仅在信号的半个周期处于导通状态（3）甲乙类方式：晶体管在信号的多半个周期处于导通状态（1）在电源电压一定的情况下，最大不失真输出电压最大，即输出功率尽可能大。（2）效率尽可能高，因而电路损耗的直流功率尽可能小，静态时功放管的集电极电流近似为0。6.4.2OCL电路1、工作原理输入电压的正半周：＋VCC→T1→RL→地输入电压的负半周：地→RL→T2→－VCCUom为输出电压峰值。CESCComUVU＋静态时，UEQ＝UBQ＝0。两只管子交替导通，两路电源交替供电，双向跟随。OCL电路的图解分析返回工作原理图解分析(动画)6.4.2OCL电路（续）2、基本技术指标tsinUuomooooIUPomomIU21Lom2R2U设(1)输出功率最大输出功率L2CCL2CESCComR2VR2)UV(P2、基本技术指标（续）(2)电源供给的功率单管集电极电流平均IC电源供给的总功率tdiπ21Iπ0C1CtdRuπ21π0LotdtsinURπ21π0omLLomRUπ1CCCVIV2PLomCCRUVπ22、基本技术指标（续）(3)效率最大效率VoPPLCComL2omRVUπ2RU21CComVU4π%5.784πm考虑BJT饱和压降最大效率CCCESCCVUV4π2、基本技术指标（续）(4)功放管的耗散功率最大管耗条件oVTPPPL2omLomCCRU21RUVπ2最大管耗CCCComV64.0Vπ2UomL2CC2TmP4.0RVπ2PomTm2Tm1P2.0PP单管最大管耗选功率管的原则：1.PCMPT1max=0.2Pom2．CCCEO)BR(V2UL2CComR2VP＋－uuＴ１Ｔ２VCCVCCoiLR6.4.2OCL电路（续）3、甲乙类OCL电路(1)乙类互补对称电路存在的问题——交越失真交越实真实际测试波形3、甲乙类OCL电路（续）（2）甲乙类OCL电路原理图克服交越失真的原理：给功放管提供适当的正偏置电压3、甲乙类OCL电路（续）（3）VBE扩大电路偏置电压)RR1(UU32BE3B1B2电路特点：直流电压调节方便，交流电阻较小。4、复合管在功放电路中的应用（1）复合管的构成一般规律：1、复合管的类型（极性）与第一个管相同；2、第二个管的集电结（CB电极）与第一个管的CE电极相连，电流的方向与箭头一致；3、一般情况下，第一个管为小功率管，第二个管为大功率管；4、可以用两个及更多的三极管构成复合管，复合管的β约为各管β之积。讨论一判断下列各图是否能组成复合管在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路，才能组成复合管。××讨论二Ri=?Ro=?)]})(1()[1({Le2be21be1biRRrrRR∥∥21sbbe1be2eo11RRrrRR∥∥4、复合管在功放电路中的应用（续）（2）甲乙类准互补OCL电路最大不失真输出电压峰值L122L12BE12CComR)1(RR)1)(UV(U由T5临界截止有由T5临界饱和有omCES5BE3CComUUUVU6.4.3其它类型的功率放大电路1、OTL电路＋2VUUuCCEBI静态时，输入电压的正半周：＋VCC→T1→C→RL→地C充电。输入电压的负半周：C的“＋”→T2→地→RL→C“－”C放电。C足够大，才能认为其对交流信号相当于短路。OTL电路低频特性差。CESCComU)2V(U工作原理输出电压峰值2、BTL电路输入电压的正半周：＋VCC→T1→RL→T4→地输入电压的负半周：＋VCC→T2→RL→T3→地CESCComU2VU①是双端输入、双端输出形式，输入信号、负载电阻均无接地点。②电源电压利用率高。③管子多，损耗大，使效率低。输出电压峰值特点：讨论三1.R2短路；2.R2断路；3.D1短路；4.D1断路；5.T1集电极开路。T2、T4的极限参数：PCM＝1.5W，ICM＝600mA，UBR（CEO）＝40V。课外作业PP.205~2066.10，6.11END