2022-2023学年高二物理竞赛课件：OCL电路中晶体管的选择

OCL电路中晶体管的选择 2 OCL电路中晶体管的选择 一、最大管压降 设输入电压为正半周，T1导通，T2截止，当ui从零逐渐增大到峰值时，T1和T2管的发射极电位uE从零逐渐增大到VCC-UCES1，因此T2管压降UEC2的数值为 　　利用同样的分析方法可得，当ui为负峰值时， T1管承受最大管压降，数值为2VCC-|UCES2|。所以，考虑留有一定的余量，管子承受的最大管压降为 二、集电极最大电流 集电极电流的最大值 考虑留有一定的余量 T1 T2 uI uO + - -VCC +VCC R1 R2 D2 D1 RL R3 + - E iC1 iC2 iL 3 三、集电极最大功耗 管压降和集电极电流瞬时值的表达式分别为 功耗PV为功放管所损耗的平均功率，所以管耗与输出电压峰值的关系式为 令 可以求得 将UOM代入PT的表达式得 当UCES=0时,可得 晶体管集电极最大功耗仅为最大输出功率的五分之一. 当 时 在输出功率最大时，因管压降最小，故管子损耗不大；输出功率最小时，因集电极电流最小，故管子损耗也不大。 4 因此，选择晶体管时，其极限参数 5 [例8.2.1] 在下图所示电路中，已知VCC=15V，输入电压为正弦波，晶体管的饱和管压降|UCES|=3V，电压放大倍数约为1，负载电阻RL=4。 （1）求解负载上可能获得的最大功率和效率； （2）若输入电压最大有效值为8V，则负载上能够获得的最大功率为多少？ 解： （1） （2）因为Uo≈Ui，所以Uom≈8V。最大输出功率 功率放大电路的最大输出功率除了决定于功放自身的参数外，还与输入电压是否足够大有关。 T1 T2 uI uO + - -VCC +VCC R1 R2 D2 D1 RL R3 + - E iC1 iC2 iL 6 [例8.2.2] 在下图所示电路中，负载中所需最大功率为16W，负载电阻为8。设晶体管饱和管压降|UCES|=2V，试问 （1）电源电压至少应取多少伏？ （2）若电源电压取20V，则晶体管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各为多少？ 解： （1） （2）最大不失真输出电压的峰值UOM=VCC-UCES =(20-2)V=18V,因而负载电流最大值，即晶体管集电极最大电流 最大管压降 晶体管集电极最大功耗 T1 T2 uI uO + - -VCC +VCC R1 R2 D2 D1 RL R3 + - E iC1 iC2 iL 7 习题（写在作业本上） P506: 9.4, 9.7, 9.9, 9.13 思考题： 自测题： P504， P505: 9.1，9.2, 9.3，9.6 新版（第5版） 第4版 习题（写在作业本上） P427: 8.4, 8.7, 8.9, 8.13 思考题： 自测题： P425， P426: 8.1，8.2, 8.3，8.6 8 8.4 集成功率放大电路 8.4.1 集成功率放大电路分析 一、LM386内部电路 电源 T9 T8 T10 D1 D2 输出级 T1 T3 T5 R5 150 R1 50k R4 15k R3 15k T2 T4 T6 R6 1.35k R7 50k T7 R7 15k 6 5 输出 4 地 输入级 中间级 反相输入 2 接旁路电容 7 增益设置 1 8 I 3 同相 输入 8.3 功率放大电路的安全运行(略) 9 二、LM386的电压放大倍数 反馈系数 电路电压放大倍数 因为R7>>(R5+R6),所以 电源 T9 T8 T10 D1 D2 输出级 T1 T3 T5 R5 150 R1 50k R4 15k R3 15k T2 T4 T6 R6 1.35k R7 50k T7 R7 15k 6 5 输出 4 地 输入级 中间级 反相输入 2 接旁路电容 7 增益设置 1 8 I 3 同相 输入 10 LM386 1 2 3 4 5 6 7 8 增益 设定 反相 输入 同相 输入 地 输出 旁路 电容 增益 设定 +VCC 三、LM386的引脚图 8.4.2 集成功率放大电路的主要性能指标 见P419 11 8.4.3 集成功率放大电路的应用 一、集成OTL电路的应用 LM386 － ＋ RW 10k uI uO 2 3 4 6 +VCC 5 + C1 250F C2 0.05F R 10 + - 静态时输出电容上电压为VCC/2，LM386的最大不失真输出电压的峰-峰值约为电源电压VCC。设负载电阻为RL，最大输出功率表达式为 输入电压有效值的表达式为 当VCC=1