项目3_功率放大器的测试与应用设计（PPT57页)

模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室模块3-1功率输出级电路的测试模块3-2集成低频功率放大器的测试实训3音频功率放大器的设计项目3功率放大器的测试与应用设计模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室学习目标能正确测量功率输出级电路的特性。对功率输出级电路进行分析和计算。理解功率输出级电路的结构、功能及元器件作用工作任务功率输出级的测试与结果描述。模块3-1功率输出级电路的测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室任务3-1-1甲类基本放大电路效率的测量做一做模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N3393R18.2kR210kR31.0kC110uF-POL1V110V1kHz0Deg2VCC20VVCC30测试电路如图所示，采用射极输出器作为测量电路，可以测量BJT在极限运用情况（接近于饱和区和截止区）下的效率，而同时保持输出信号基本不失真。①按图画仿真电路。②在输入为0时，观察示波器上的直流输出电压；调整基极偏置电阻，使BJT的UCE=10V（VCC的一半）。任务3-1-1射极输出器效率的测试③在输入为0时，观察功率计上直流电源提供的总功率（不计基极偏置电路的损耗功率，下同）PV，并记录：PV=____mW。观察示波器上的输出电压幅度，此时应有Uom=0，因此mW2132omoRUP模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N3393R18.2kR210kR31.0kC110uF-POL1V110V1kHz0Deg2VCC20VVCC30④改变输入电压，使其幅值分别为0,1V,5V,10V，并将相应的测量结果填入下表32omo21RUPVoPPUim/V01510Uom/VPV结论：对于射极输出器来说，随着输入电压Uim或输出功率Po的增大，直流电源提供的总功率PV_____（同步增大/基本不变/同步减小）；而效率则_____（同步增大/基本不变/同步减小）。任务3-1-1射极输出器效率的测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室能否自己做一功放音响？Hi-Fi高保真功放（两声道）火牛电源变压器胆机电子管功放石机晶体管或集成电路音响俱乐部胆机俱乐部石机俱乐部模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室一般电子设备的示意方框图功率放大级前置放大级(多级)放大部分本章主要了解功率放大电路的特点、技术指标,重点介绍一种常用的高效乙类功放电路,并且对其进行分析计算和改进。并简单介绍功率集成功放的发展。扬声器电动机继电器负载～信号源功率放大级模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室一、功率放大器的特点1、要求输出功率(Outputpower)尽可能大POPo=UI功率放大器的主要要求之一就是输出功率要大。因此管子往往在接近极限运用状态下工作。2、效率(Efficieny)要高(省电)功率放大器的效率是指负载上得到的输出功率PO与电源供给的直流功率PV之比VOPP功率放大器的特点及主要指标模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3、非线性失真（non-lineardistortion)要小THD功率放大器是在大信号状态下工作:电压、电流的幅度都很大，极易超出管子线性动态范围而进入非线性区，造成输出波形的非线性失真。截止失真、饱和失真4、BJT的散热问题(保证管子工作安全)由于功率放大器的电压、电流使得功率管自身功耗加大，导致发热量也加大。所以散热问题必须引起重视。模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室低频功率放大器（几十赫---几千赫）高频功率放大器（几百千赫---几百兆赫）收音机喇叭发声、电机旋转，自动控制等发射台把高频调制信号发送出去二、功率放大电路的分类按频率可分为:按三极管在信号输入时导通周期长短的不同可分为：1、甲类2、乙类3、甲乙类还有丙类、丁类功率放大器等。模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室降低静态功耗，即减小静态电流三种工作状态乙类：导通角等于180°甲类：一个周期内均导通甲乙类：导通角大于180°丙类：导通角小于180°模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室任务3-1-2乙类互补对称电路的特性测试做一做模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N2923Q22N3906V110VV210VV310.5V1kHz0DegR11.0k12340000①按图画仿真电路。②使ui=0，测量两管集电极静态工作电流，并记录：IC1=，IC2=。结论：互补对称电路的静态功耗_____（基本为0/仍较大）。任务3-1-２乙类互补对称电路的特性测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N2923Q22N3906V110VV210VV310.5V1kHz0DegR11.0k12340000③保持步骤②，改变ui，使其fi=1kHz，Uim=10.5V，用示波器（DC输入端）同时观察ui,uo的波形，并记录波形。结论：互补对称电路的输出波形____（基本不失真/严重失真）④保持步骤③，不接VT2，用示波器（DC输入端）同时观察ui,uo的波形，并记录波形。结论：晶体管VT1基本工作在_____（甲类状态/乙类状态）。任务3-1-２乙类互补对称电路的特性测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N2923Q22N3906V110VV210VV310.5V1kHz0DegR11.0k12340000⑤保持步骤④，不接VT1，接入VT2，用示波器（DC输入端）同时观察ui,uo波形，并记录波形。结论：晶体管VT2基本工作在_____（甲类状态/乙类状态）⑥保持步骤⑤，再接入VT1，用示波器测量uo幅度Uom，计算输出功率Po并记录：12omo21RUP任务3-1-２乙类互补对称电路的特性测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N2923Q22N3906V110VV210VV310.5V1kHz0DegR11.0k12340000⑦保持步骤⑥，用万用表测量电源提供的平均直流电流I0值，计算电源提供功率PV、管耗PVT和效率，并记录：PVT=PV－Po=_________，%VoPP结论：互补对称电路相对于甲类放大电路，其效率_________（较高/较低）。任务3-1-２乙类互补对称电路的特性测试模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成1.电路组成由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成，采用正、负双电源供电。种电路也称为OCL互补功率放大电路。模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室2.工作原理两个三极管在信号一个正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3.分析计算（1）最大不失真输出功率PomaxL2CCL2CESCCL2CESCComax22)()2(=RVRUVRUVP实际输出功率PoL2omLomomooo222=RURUUIUP一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3.分析计算（2）管耗PT单个管子在半个周期内的管耗)(d)(π21=π0LooCCT1tRuuVP)d(sin)sin(π21π0LomomCCtRtUtUV)d()sinsin(π21π02L2omLomCCttRUtRUV)4(12omomCCLUUVRomT1m2.0PP选管依据之一一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3.分析计算（3）电源供给的功率PVToV=PPPLomCC2RUV当：时，CComVU2L2CCVmRVP一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3.分析计算（4）效率CComVo4=VUPP当：时，CComVU%78.54一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室3.分析计算（5）最大管耗和最大输出功率的关系omL2CC2VT1m2.01PRVP（6）功率BJT的选择BJT的最大允许管耗PCM必须大于实际工作时的PVT1m选用击穿电压CCCEOBR,2VU的BJTBJT:LCCCMRVI一、乙类双电源互补对称功率放大电路的电路组成模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室习题：乙类功放电路中，设VCC=24V,RL=8,手册上BJT的极限参数ICM=4.5A,UBR-CEO=75V,PCM=10W。试求：（1）Pom,最大输出时PV,PT1值，并检验所给BJT是否能安全工作？（2）放大电路在=0.6时的输出功率P0值。（1）解：LCComRVP221=36WomLCCLCESCCCCVPRVRUVVP27.12)(22max=45.86wPT1=(PV–P0)/2=0.137Pom=4.93w能安全工作吗?模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室单管承受的最大损耗功率PT1m=0.2Pom=0.2*36=7.2W10W单管最大反向电压Ucem=2VCC=48V75V集电极最大电流ICM==3ALCCRV可以安全工作4.5A模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室CComVU4VVUCCom3.184LomoRUP221=20.9W（2）放大电路在=0.6时的输出功率Po值。模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室任务3-1-3OTL乙类互补对称电路的测试做一做模拟电子技术与应用-----项目3功率放大器的测试与应用设计南京信息职业技术学院电子信息学院基础教研室Q12N2923Q22N2906D11N4001D21N4001R110kR210k23V13V1kHz0Deg40V210V6V310V500R31.0k0XSC1ABExtTrig++__+_10①按图画仿真电路。②输入端接入ui（fi=1kHz，Uim=3V），用