第二節(jié) 互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式功率放大電路

1、.補(bǔ)充知識(shí)： 功率放大電路的工作方式 根據(jù)晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)的位置不同，放大電路可分為三種工作方式。 甲類(lèi)工作方式： Q點(diǎn)設(shè)置在負(fù)載線的中點(diǎn)，在輸入信號(hào)的正負(fù)半周，晶體管都在工作，管子的導(dǎo)通角為360，輸出波形失真小，但靜態(tài)管子功耗大，效率低。 乙類(lèi)工作方式： Q點(diǎn)在負(fù)載線的最低點(diǎn)，由于靜態(tài)時(shí)電流為零，無(wú)功耗，效率最高。但此時(shí)放大電路只在輸入信號(hào)的正半周工作，負(fù)半周時(shí)晶體管截止，管子的導(dǎo)通角為180，輸出波形出現(xiàn)嚴(yán)重的失真。 甲乙類(lèi)工作方式： Q點(diǎn)略高于乙類(lèi)時(shí)，靜態(tài)電流很小，靜態(tài)消耗約為零，效率也很高。晶體的導(dǎo)通時(shí)間大于半個(gè)周期，管子的導(dǎo)通角大于180，此時(shí)輸出波形仍失真嚴(yán)重。 .晶體管的三種工

2、作狀態(tài)晶體管的三種工作狀態(tài)：iCiC iC iC iC uCE uCE uCEttt甲類(lèi)甲類(lèi)乙類(lèi)乙類(lèi)甲乙類(lèi)甲乙類(lèi)iC QQQ上頁(yè)返回晶體管在輸入信號(hào)晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期都導(dǎo)通的整個(gè)周期都導(dǎo)通靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形較大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶體管只在輸入信號(hào)晶體管只在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重，波形嚴(yán)重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)半個(gè)周期，靜態(tài)IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。.甲類(lèi)方式 如射極輸出器射極輸出器Rbuo USCuiibRE 射極輸出器的

3、輸射極輸出器的輸出電阻低，帶負(fù)載能出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，但做功放不適力強(qiáng)，但做功放不適合。因?yàn)樗男侍?。因?yàn)樗男侍偷?變壓器耦合推挽功率放大電路變壓器耦合推挽功率放大電路輸入變壓器：將輸入信號(hào)分成兩個(gè)大輸入變壓器：將輸入信號(hào)分成兩個(gè)大小相等相位相反的信號(hào)，分別送兩個(gè)小相等相位相反的信號(hào)，分別送兩個(gè)放大器的基極，使放大器的基極，使T1、T2輪流導(dǎo)通。輪流導(dǎo)通。輸出變壓器：將兩個(gè)集輸出變壓器：將兩個(gè)集電極輸出信號(hào)合為一個(gè)電極輸出信號(hào)合為一個(gè)信號(hào)，耦合到副邊輸出信號(hào)，耦合到副邊輸出給負(fù)載。給負(fù)載。放大器：由兩個(gè)共射極放大器組成，兩個(gè)三極管的射極接在一起，放大器：由兩個(gè)共射極放大器組成，兩

4、個(gè)三極管的射極接在一起，+USCT1T2RLi iLuiReRb2Rb1.直流通道直流通道USCT1T2RLi iLuiReRb2Rb1USCT1T2ReRb2Rb1變壓器線圈對(duì)于變壓器線圈對(duì)于直流相當(dāng)于短路直流相當(dāng)于短路對(duì)于任何一個(gè)三極管都是對(duì)于任何一個(gè)三極管都是靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射極放大器放大器USCT1ReRb2Rb1兩個(gè)三極管的靜兩個(gè)三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)都設(shè)在態(tài)工作點(diǎn)都設(shè)在剛剛超過(guò)死區(qū)剛剛超過(guò)死區(qū), IB很小很小,IC也很小也很小,降低直流功耗。降低直流功耗。Q.交流通道交流通道ib1ui0ui 0VT1導(dǎo)通，導(dǎo)通，T2截止截止iL= ic1 ;ui-USCT1T2

5、uo+USCRLiLiL=ic2T1、T2兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方兩個(gè)晶體管都只在半個(gè)周期內(nèi)工作的方式，稱(chēng)為式，稱(chēng)為乙類(lèi)放大乙類(lèi)放大。因此，不需要隔直電容。因此，不需要隔直電容。靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：ui = 0V T1、T2均不工作均不工作 uo = 0V.乙類(lèi)放大的輸入輸出波形關(guān)系乙類(lèi)放大的輸入輸出波形關(guān)系:ui-USCT1T2uo+USCRLiL死區(qū)電壓死區(qū)電壓uiuouou o tttt交越失真：交越失真：輸入信號(hào)輸入信號(hào) ui在過(guò)零在過(guò)零前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便前后，輸出信號(hào)出現(xiàn)的失真便為交越失真。為交越失真。交越失真交越失真.ui-USCT1T2uo+USCRLiL(1)

6、 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 ICQ、IBQ等于零；等于零；(2) 每管導(dǎo)通時(shí)間等于半個(gè)周期每管導(dǎo)通時(shí)間等于半個(gè)周期 ； (3) 存在交越失真。存在交越失真。 OCL乙類(lèi)放大的特點(diǎn)：乙類(lèi)放大的特點(diǎn)：.克服交越失真的措施：克服交越失真的措施：R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2 靜態(tài)時(shí)靜態(tài)時(shí) T1、T2兩管發(fā)射結(jié)電位兩管發(fā)射結(jié)電位分別為二極管分別為二極管D1、 D2的的正向?qū)▔航?，致使兩管正向?qū)▔航担率箖晒芫幱谖⑷鯇?dǎo)通狀態(tài)。均處于微弱導(dǎo)通狀態(tài)。 電路中增加電路中增加 R1、D1、D2、R2支路。支路。.R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2兩管導(dǎo)通時(shí)間均比半個(gè)

7、周期大一些的工作方式稱(chēng)為兩管導(dǎo)通時(shí)間均比半個(gè)周期大一些的工作方式稱(chēng)為“甲乙類(lèi)放大甲乙類(lèi)放大” 。 動(dòng)態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)時(shí) 設(shè)設(shè) ui 加入正弦信號(hào)。加入正弦信號(hào)。正半周，正半周， T2 截止，截止，T1 基極基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周，好的導(dǎo)通狀態(tài)；負(fù)半周，T1截止，截止，T2 基極電位進(jìn)一基極電位進(jìn)一步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通步提高，進(jìn)入良好的導(dǎo)通狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓狀態(tài)。從而克服死區(qū)電壓的影響，去掉交越失真。的影響，去掉交越失真。.OCL甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)輸出級(jí)甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)輸出級(jí).二、 互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路主要參數(shù)的估算 OCL互補(bǔ)電路的圖解法互補(bǔ)電路的圖解法.cemC

8、CCEScmLLUVUIRR .CCCESCCcmLLVUVIRR CCCMLVIR .CE1EC2CC2uuV CE1CE2CC| 2uuV CE1CCCES2CC2| 2uVUV (BR)CEOCC2UV .CCTm2L2VPR . OTL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的圖解法互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的圖解法.CCCESCCcmLL/22VUVIRR CCCML2VIR CE1CE2CC|UUV CE1CCCES2CC|UVUV (BR)CEOCCUV .ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管在輸入信號(hào)晶體管在輸入信號(hào)的整個(gè)周期都導(dǎo)通的整個(gè)周期都導(dǎo)通靜態(tài)靜態(tài)IC較大，波形好較大，波形好

9、, 管耗大效率低。管耗大效率低。晶體管只在輸入信號(hào)晶體管只在輸入信號(hào)的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通， 靜態(tài)靜態(tài)IC=0，波形嚴(yán)重失，波形嚴(yán)重失真真, 管耗小效率高。管耗小效率高。晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半晶體管導(dǎo)通的時(shí)間大于半個(gè)周期，靜態(tài)個(gè)周期，靜態(tài)IC 0，一般，一般功放常采用。功放常采用。.例例在圖所示電路中已知在圖所示電路中已知VCC 15V，輸入電壓為正弦波，輸入電壓為正弦波，晶體管的飽和管壓降晶體管的飽和管壓降UCES 3V，電壓放大倍數(shù)約為，電壓放大倍數(shù)約為1，負(fù)，負(fù)載電阻載電阻RL 4歐，歐，（1）求解負(fù)載上可能獲得的最大功）求解負(fù)載上可能獲得的最大功率和效率率和效率（2）若輸入電壓最大有效值為）若輸入電壓最大有效值為8V，則負(fù)載上能夠獲得的最大功率為多少。則負(fù)載上能夠獲得