13.4功率放大器（课件）-高一《电工电子技术与技能》同步精品课堂（高教版·第3版）

电工电子技术与技能 13.4 功率放大器 第十三章 放大电路与集成运算放大器 高等教育出版社 磁场对通电直导线的作用 教学目标 1.了解功率放大器的概念。 2.了解功率放大器的要求。 3.了解功率放大器的工作原理。 掌握电阻作用及电路特点 观察与思考 音响能发出响亮的声音，户外大屏幕电视机能显示出清晰的图像，这些设备都需要使用功率放大器。功率放大器与电压放大器相比有什么区别，工作原理是什么呢？ 一、功率放大器的概念 　　功率放大器的作用是将已经放大的电压信号再进行功率放大，向负载提供所需的足够大的功率，这种输出足够大功率的放大电路称为功率放大器，简称功放。 一、功率放大器的概念 对功放的要求： （1）输出功率大 输岀功率是指负载获得的信号功率，是输出的交流电压、交流电流有效值的乘积(纯电阻负载)。因此，要求功率放大器输出的电压和电流幅值均应较大。 一、功率放大器的概念 对功放的要求： （2）效率高 功率放大器的效率是输出功率与直流电源提供的直流功率之比。 放大电路本质上都是能量变换器，负载上所获得的信号功率是由直流电源通过放大器件转换而来的，在能量的转换过程中，放大器件和有关的电路元件都要消耗能量。 当直流电源功率一定时，为了向负载提供尽可能大的信号功率，要求功 率放大器效率要高。 一、功率放大器的概念 对功放的要求： （3）失真小 由于功率放大器既要输出大幅值的电压，又要输出大幅值的电流，因此，作为功放的三极管工作在大信号状态，其峰值使功放管的工作状态接近饱和与截止状态，不可避免地会产生非线性失真，而且输出功率越大非线性失真越严重。 要求输岀功率大应理解为在规定的非线性失真范围内的最大输出功率。 一、功率放大器的概念 需要指出的是，由于功率放大器属于大信号放大电路，功放管通常工作在极限运用状态，因此，在使用时应注意不要超过功放管的极限参数，否则易损坏功放管。 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 1.OCL 功放电路工作原理 　 两管的基极和发射极分别连 接在一起，信号从基极输入，从发射极直接耦合输出，RL是负载。 图13.14 互补对称功率放大器的原理电路 　　VT1是NPN型三极管，VT2是PNP型三极管，要求两管参数对称。 　 这个电路可以看作是由图13. 15 所示的两个射极输出器电路组合而成，尽管射极 输岀器不具有电压放大作用，但有电流放大作用， 所以仍然具有功率放大作用。 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 1.OCL 功放电路工作原理 图13.15 OCL功放电路及工作原理 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 1.OCL 功放电路工作原理 图13.15 OCL功放电路及工作原理 　　当电路输入ui=0时，VT1和VT2都不导通，负载RL上静态电流为零，输出uo=0。 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 1.OCL 功放电路工作原理 图13.15 OCL功放电路及工作原理 　　当电路输入ui≠0时，在输入信号正半周期内，VT1发射结正向偏置导通，VT2截止，VT1的ic1流过负载RL； 在输入信号负半周期内，VT2发射结正向偏 置导通，VT1截止，VT2的ic2流过负载RL。 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 1.OCL 功放电路工作原理 图13.15 OCL功放电路及工作原理 　　在输入信号作用下，VT1、VT2交替导通，电流方向如图13.15所示，负载RL上得到一个完整的波形。 由于两个管子互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电路通常称为互补对称电路。 二、互补对称功率放大器(OCL电路) 2.OCL功放电路的效率 　　理想情况下，OCL功放电路的效率为78. 5%。 OCL功放电路的主要缺点是，在半个信号周期内，只有一只功放管和一组 电源在工作，因此，必须使用两组电源，这对用电池供电的设备不太方便。对于实用的OCL功放，其效率一般约为60%。 课程小结 作业布置 1.功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下负载上获得的最大（ ）。 A.交流功率 B.直流功率 C.平均功率 D.有功功率 A 2. 功率放大电路与电压放大电路的主要区别是（ ）。 A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数数值大 C.前者比后者效率高 D. 没有区别 C 3.功率放大器通常在多级放大器的位置是( )。 A.前级 B