2022-2023学年高二物理竞赛课件：功率放大电路 (2)

功率放大电路 概述 互补功率放大电路 功率放大电路 2 本节课的教学目的: 1、掌握功率放大电路的有关概念; 2、理解各种功率放大电路的工作原理及优缺点; 3、学会估算功率放大电路的输出功率及效率,了解如何选择功放管; 4、学会读懂实用功放电路。 1.掌握功率放大电路的有关概念; 2.理解各种功率放大电路的工作原理及优缺点; 3.熟练掌握估算功率放大电路的输出功率及效率,如何选择功放管; 4.学会读懂实用功放电路。 教学目的 学习指导 前面已经介绍了一些电子电路,经过这些电路处理后的信号,往往要送到负载,去驱动一定的装置。例如,这些装置有收音机中扬声器的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或电视机的扫描偏转线圈等。这时我们要考虑的不仅仅是输出电压或电流的大小,而且要有一定的功率输出。这类主要用于向负载提供功率的放大电路常称为功率放大电路。 本章以分析功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的矛盾为主线,逐步提出解决矛盾的措施。 主要内容: 1.功率放大电路的输出功率、效率和非线性失真之间的关系。 2.乙类、甲乙类功率放大电路的组成、工作原理、各项指标的计算及BJT的选择。 学习目标: 1.熟练掌握如何解决输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾; 2.要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路的组成、分析计算和功率BJT的选择; 3.正确理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理及计算; 4.了解各种功率器件及散热问题; 5.了解集成功率放大器的使用。 学习方法: 本章是围绕输出功率、效率和非线性失真三者之间的矛盾展开讨论的,所以: 1.必须先弄清为什么要把功率放大电路的静态工作点下移,使放大器由甲类变为乙类,又由乙类变为甲乙类的原因。 2.由于乙类、甲乙类放大器的输出具有明显的失真,学生要熟练掌握乙类互补对称功率放大电路是怎样解决非线性失真的,即互补对称电路组成原理。 3.抓住输出的最大幅值,以乙类互补对称功放为例,掌握功率放大器的分析计算和功率BJT的选择。 4.了解交越失真产生的原因,正确理解甲乙类互补对称功放电路的工作原理及计算。 共射放大器 共集放大器 共基放大器 有电压放大 无电压放大 有电压放大 有电流放大 有电流放大 无电流放大 无论是功率放大电路、电压放大电路,还是电流放大电路,在负载上都同时存在输出电压、电流和功率,上述称呼上的区别只不过是它们各自强调的输出量不同而已。 概 述 例1: 扩音系统 执行机构 功率放大器的作用: 用作放大电路的输出级,以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 功率放大 电压放大 信号提取 例2:温度控制 R1-R3:标准电阻 Ua : 基准电压 Rt :热敏电阻 A:电压放大器 Rt T UO 室温T 温度调节 过程 Ub UO1 uo R1 a R2 VCC + R3 Rt 功 放 b 温控室 A + - uo1 加热元件 电压放大器与功率放大器的区别: 1. 任务不同: 电压放大—不失真地提高输入信号的幅度,以驱动后面的功率放大级,通常工作在小信号状态。 功率放大—信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功率,通常工作在大信号状态。 2. 分析方法: 电压放大—采用小信号模型分析法和图解法 功率放大—图解法 一、功率放大电路研究的问题 1. 性能指标:输出功率和效率。 若已知Uom,则可得Pom。 最大输出功率与电源损耗的平均功率之比为效率。 2. 分析方法:因大信号作用,故应采用图解法。 3. 晶体管的选用:根据极限参数选择晶体管。 最大集电极电流, 反向击穿电压, 集电极最大耗散功率. 9.1 概述 三极管根据正弦信号整个周期内的导通情况,可分为以下几个工作状态: 乙类:导通角等于180° 甲类:一个周期内均导通 甲乙类:导通角大于180° 丙类:导通角小于180° # 用哪种组态的电路作功率放大电路最合适? $