2022-2023学年高二物理竞赛课件：功率放大电路

功率放大电路 功率放大电路 基本要求 1、熟练掌握功放的特点、互补对称功放的工作原理、输出功率及效率的计算； 2、理解功放中有关概念：交越失真、自举、集成功放应用。 功率放大电路的一般问题 甲乙类互补对称功率放大电路 集成功率放大器 甲乙类双电源互补对称电路 甲乙类单电源互补对称电路 乙类互补对称功率放大电路 功率放大电路 功率放大电路的一般问题 功率放大器的作用： 用作放大电路输出级，驱动执行机构。 例： 扩音系统 功率放大 电压放大 信号提取 如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。 功率放大电路： 向负载提供功率的放大电路。 功率放大电路的一般问题 1. 功率放大电路的主要特点 1）交直共存 和电压放大电路相同 2）直流能量被转换为交流能量 和电压放大电路不同 提供大输出功率 输入大信号，信号动态范围大，静态电流接近于0 图解法 3）任务 4）工作特点 5）分析方法 6）动态指标 Po、PT、η等 提高信号幅度 输入小信号，信号动态范围小，有一定静态电流 图解法、小信号法 Av、Ri、Ro等 电压放大电路 功率放大电路 无论功率放大电路还是电压放大电路，在负载上都同时存在输出电压、电流和功率，称呼上的区别只不过是强调输出量不同而已。 2. 要解决的问题 提高效率 减小失真 管子的保护 功率放大电路的一般问题 提高输出功率 3. 三种工作状态 三极管根据正弦信号整个一周期内的导通情况，可分为几个状态： 乙类： 甲类： 甲乙类：导通角大于180° # 哪种状态电路作功放最合适？ 功率放大电路的一般问题 一个周期内均导通 有直流基础，BJT静态导通 半个周期内均导通 无直流基础，BJT静态截止 # 哪种状态电路作压放最合适？ 4. 甲类功率放大器分析 三极管的静态功耗： 若 功率放大电路的一般问题 动态功耗 （当输入信号vi时） 放大电路向电阻性负载提供的输出功率 在输出特性曲线上，正好是三角形ABQ的面积，这一三角形称为功率三角形。 要想PO大，就要使功率三角形的面积大，即必须使Vom 和Iom 都要大。 最大输出功率 功率放大电路的一般问题 电源提供的功率 此电路的最高效率 甲类功率放大器存在的缺点： 输出功率小 静态功率大，效率低 5. 提高效率的途径 降低静态功耗， 即减小静态电流。 所以，甲乙类和乙类放大电路主要用于功率放大电路中。 但是，乙类放大和甲乙类放大电路都出现了严重的波形失真。 # 如何解决效率与失真之间的矛盾？ 功率放大电路的一般问题 甲类电路静态电流较大， 消耗了大量功率。 乙类电路静态电流为0。 ui -UCC T1 T2 uo +UCC RL iL NPN型 PNP型 ui T1 +UCC RL iL NPN型 uo 乙类双电源互补对称功率放大电路 ui  0V  T1截止，T2导通 ui > 0V  T1导通，T2截止 ui  0V  T1截止 ui > 0V  T1导通 $$