2022-2023学年高二物理竞赛课件：功 率 大 电 路

功 率 大 电 路 2 功 率 大 电 路 功率放大电路的一般问题 射极输出器-甲类放大的实例 乙类双电源互补对称功率放大电路 甲乙类互补对称功率放大电路 集成功率放大器 SPICE仿真实例 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- 3 功 率 大 电 路 在多级放大电路中，输出的信号往往是送去驱动 一定的装置。如，收音机的扬声器线圈、电动机的控 制线圈等。多级放大电路除了应有电压放大外，还要 求有一个能输出一定信号功率的输出级。 　　主要向负载提供一定大小的功率为目的的放大电 路称为功率放大电路。 例：扩音系统 实际负载 功率放大 电压放大 信号提取 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- 1.功放电路与普通放大电路的比较 都是能量转换电路，把直流能量转换为信号能量。 (1)共同点： (2)不同点： 普通放大电路： 要求负载得到不失真电压信号，不要求输出功率；电路工作在小信号状态，研究的问题是电压放大倍数、输入和输出电阻、带宽等。 功率放大电路： 要求负载得到一定的不失真或失真较小的输出功率；电路工作在大信号状态，研究的问题是提高输出功率和效率。 分析方法不同： 电压放大电路可用微变等效电路法和图解法分析 而功率放大电路只能用图解法。 4 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- 2.功放电路研究的主要问题 要求输出功率尽可能大; 即要求输出电流和电压都大，管子运行在极限状态。 效率是指负载得到的有用信号功率与电源供给的直流功率之比，比值越大效率越高。 电路效率要高： 5 ■非线性失真尽可能小： 功率与失真是一对矛盾，一般输出功率越大失真越严重。 半导体的散热问题： 功放电路中很大一部分功率被集电结消耗掉，使结温上升，为充分利用允许的管耗输出足够大的功率，散热非常重要。 功放管的保护问题： 为输出足够大的功率，管子承受的电压很高，通过的电流很大，管子较容易损坏。 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- ３.功率放大电路的类型 功率放大电路按其静态工作点在负载线上所处 位置不同，或按输入正弦信号在一个周期内功放管 的导通角来分，可分为甲类、乙类和甲乙类等类型. (1) 甲类： 输入正弦信号在一个周期内功放管均导通，或 静态工作点设置在直流负载线的中间部分，功放管 的导通角为２π;失真小，但效率低。 uo t uo ib uce Q Ic USC /RE USC 6 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- (2) 乙类： 输入正弦信号在一个周期内功放管仅导通半个周 期，或静态工作点设置在截止区的边缘，功放管导通 角为π;效率高，但严重失真。 iC Q vCE ωt ib 7 ３.功率放大电路的类型 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING COLLEGE OF SHANDONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 8.1 功 率 放 大 电 路 的 一 般 问 题 22- (3) 甲乙类： 输入正弦信号在一个周期内功放管导通半个多 周期，静态工作点设置在放大区但靠近截止区，导 通角为π～２ π 。效率高，可以消除交越失真。 iC ib 动 画 8 ３.功率放大电路的类型 MECHANICAL &