（中职）第五章 电子技术基础与技能（电子信息类） -【中职专用】《电子信息类》同步教学课件

第5章 低频功率放大器 5.2 互补对称功率放大电路  5.1 概述  5.3 集成功率放大电路  学习目标    1．了解低频功率放大电路的主要分类； 3．安装调试典型功率放大器的应用电路。 2．理解实用的OTL、OCL和BTL功率放大电 路； 5.1 概述 想一想：假设电压放大后能输出足够的电压幅度，是否就可以保证有足够的功率输出？ 图5-1 功率放大器的应用 5.1.1 功率放大电路的要求 功率放大器最重要的是向负载输出足够大的功率。由于功率P=UI=U2/R，所以功率放大器不但要向负载提供大的电压信号，而且也要向负载提供大的信号电流。 表5-1 功率放大器的性能 5.1.2 功率放大器工作状态的分类 5.2.1 乙类功率放大器 1. 无输出变压器的功率放大器 图5-3 无输出变压器（OTL）的功率放大器 5.2 互补对称功率放大电路 设电容容量足够大，把交流信号可视为短路；三极管基极与发射极间的开启电压此处忽略不计；输入电压为正弦波。当ui>0时，VT1管导通，电流如图中实线所示，VCC通过VT1和RL对C进行充电，VT1和RL组成射极跟随器，uo≈ui；当ui < 0时， VT2管导通，电流如图中虚线所示，C通过VT2和RL进行放电， VT2和RL组成射极跟随器式，uo≈ui；可见对于整个正弦波，电路输出电压跟随输入电压变化而变化。由于iRL=βiB，输出电流iRL增大了，输出功率就提高了。 2. 无输出电容的功率放大器 图5-4 无输出电容（OCL）的功率放大器 静态时，ui=0，VT1和VT2均截止，输出电压为零。输入为正弦波，当ui > 0时，VT1管导通，VT2管截止，正电源供电，电流如图中实线所示，由VT1和RL组成射极跟随器，uo≈ui ；当ui < 0时，VT2管导通，VT1管截止，电流如图中虚线所示，由VT2和RL组成射极跟随器，uo≈ui；可见对于整个正弦波，电路中VT1 和VT2交替工作，正负电源交替供电，输出电压跟随输入电压。两只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。 5.2.2 甲乙类功率放大电路 表5-3 交越失真现象及改进电路 交越失真的波形 产生的原因 改进的电路 说明 二极管导通要求uD>UTH，正半周和负半周转换期间，存在-UTH<ui<UTH，由于直流偏置UD＝0，VT1、VT2都将不导通，出现失真。 利用二极管导通时有0.7V的压降，使VT1在输入信号在0≤ui<UTH期间导通。而VT2在输入信号－UTH≤ui<0时能导通。 调节R2可改变这两个管子的静态工作点。 特别说明：1.输入信号的正半周主要是VT1管导通，负半周主要是VT2管导通，发射极驱动负载，两个管的导通时间都比输入信号的半个周期略长，从而解决交越失真的问题，这种电路称为工作在甲乙类状态。 2.偏置电路R2、VD1、VD2异常，VT1和VT2的集电极静态电流很大，可能因发热而损坏。因此，通常要附加过流、过热的保护电路。 5.2.3 功率放大器的安全运行 图 5-5 两种散热器的外形设定装图 三极管外壳到散热器的散热效果与选用的材料及其表面积大小、厚薄、颜色，和散热片的安装位置、接触面积和压紧程度、是否加绝缘层等因素紧密相关。材料越厚、面积越大、颜色越深、通风条件越好，则散热越好。如加散热器无法解决问题，则可考虑采用风扇强制风冷、用水冷却等方法散热。 5.3 集成功率放大电路 集成功率放大器的内部电路与分立元件构成的功率放大器电路结构基本相同。选用时主要考虑要求的输出功率、供电电压等指标就可选择合适的集成功率放大器。 1、LM386 图5-6 LM386的外形和引脚排列图 LM386是一块常用的低电压小功率集成功率放大器，它具有电源电压范围广（4~6V）、功耗低（常温下为660mW）、频带宽（300kHz）等优点，输出功率0.3~0.7W，最大可达2W。 图5-7 LM386典型应用 因LM386为OTL电路，所以需要在LM386的输出端接一个大电容，图中外接一个250μF的耦合电容C1、C2、R1组成容性负载，以抵消扬声器音圈电感的部分电感量，防止信号突变时，音圈的反电动势击穿输出管。C4与内部电阻组成电源的去耦滤波电路。 2、TDA2030 TDA2030的电器性能稳定，并在内部集成了过载和热切断保护电路，能适应长时间连续工作，特别要注意其金属外壳与负电源引脚相连。一般作音频功率放大器应用于收录机和有源音箱中，也可作其他电子设备中的功率放大。 图5-9 TDA2030构成的OCL电路 想一想：TDA2030能否构成直流功率放大器？LM386呢？ 如图5-