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了解功率放大电路的特点、分类及提高输出功率的方法； 掌握乙类和甲乙类互补功率放大电路的电路组成； 掌握工作原理和功率参数的分析计算。

第 8 章 功率放大电路. 教学目标与要求. 了解功率放大电路的特点、分类及提高输出功率的方法； 掌握乙类和甲乙类互补功率放大电路的电路组成； 掌握工作原理和功率参数的分析计算。. 实际负载. 信号提取. 电压放大. 功率放大. 8.1 功率放大电路概述. 什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。以输出较大功率为目的放大电路称为功率放大器. 例： 扩音系统. 8.1.1 功率放大电路的特点. 图 8.1 放大器方框图.

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了解功率放大电路的特点、分类及提高输出功率的方法； 掌握乙类和甲乙类互补功率放大电路的电路组成； 掌握工作原理和功率参数的分析计算。

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  1. 第8章 功率放大电路 教学目标与要求 • 了解功率放大电路的特点、分类及提高输出功率的方法； • 掌握乙类和甲乙类互补功率放大电路的电路组成； • 掌握工作原理和功率参数的分析计算。

  2. 实际负载 信号提取 电压放大 功率放大 8.1 功率放大电路概述 什么是功率放大器？在电子系统中，模拟信号被放大后，往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。以输出较大功率为目的放大电路称为功率放大器 例： 扩音系统

  3. 8.1.1功率放大电路的特点 图8.1 放大器方框图 1. 要求输出足够大的功率 2. 效率要高 3. 非线性失真要小 4.要考虑功率管的散热和保护问题 5. 在分析方法上，通常采用图解法

  4. iC iC Q iB=常数 (a) ICQ 0 0 uCE ωt iC iC Q iB=常数 (b) ICQ 0 0 uCE ωt iC iC Q iB=常数 (c) 0 0 uCE ωt 8.1.2 功率放大电路的三种工作状态 1. 甲类放大状态 2. 甲乙类放大状态 3. 乙类放大状态 图8. 2 功放电路的三种工作状态 （a）甲类放大 （b）甲乙类放大 （c）乙类放大

  5. ＋VCC1 ic1 -VCC1 ＋VCC1 V1 + V2 V1 + + ui ui V2 uo ui + RL uo RL uo ic2 － － － -Vcc2 8.2互补对称功率放大电路 8.2.1 OCL互补对称功率放大电路 1.乙类OCL互补对称电路 (a) 基本互补对称电路 (b)由NPN管组成的射极输出器 (c) 由PNP管组成的射极输出器 图8.3 两射极输出器组成的基本互补对称电路

  6. iC1 iL iC1max iC1max Ⅰ iC1 V1导通 VCC Q 0 uCE1 -uCE2 VCC iC2 V2导通 Ⅱ iC2max iC2max iC2 VCC-UCES1 uo t 2. 乙类OCL互补对称电路主要参数估算 （1）输出功率及效率 （2）管耗 （3）功率管参数的选择 图8.4 乙类OCL互补对称电路图解分析

  7. iB1 V1管 输入特性 IB1 t Uon2 Uon1 -UBE2 UBE1 V2管 输入特性 IB2 iB ui ui t 3. 甲乙类OCL互补对称电路 图8.5 交越失真

  8. +VCC Rc b1 V1 VD1 + K VD2 R2 C clef RL V2 b2 + V3 uo RL ui R1 Re － 8.2.2 OTL互补对称功率放大电路 1. 基本电路 图8.7 采用一个电源的互补对称电路

  9. +VCC + RL C3 clef RL Rc3 b1 V1 VD1 K + RL A clef RL R2 VD2 C clef RL V2 b2 b3 + RL V3 uo RL C1 clef RL + RL ui R1 Ce clef RL Re + － 2.带自举的OTL电路 图8.8 带自举的单电源互补对称电路

  10. C C iC V1 V1 B B iB V2 V2 iE E E （a）NPN型 （b）PNP型 C C （c）NPN型 （d）PNP型 图8.9 复合管的几种接法 V2 V2 V1 B V1 B E E 8.2.3采用复合管的准互补对称功率放大电路 1.复合管

  11. +VCC Rb1 V1 ui V3 R VD1 Re1 + uo VD2 C clef RL V2 Rb2 V4 RL Re2 2.复合管组成的准互补对称功放电路 图8.10 准互补对称功放电路

  12. + R3 2.2k R5 56k R1 220k C5 100μ C3 10μ C4 3300p V2 3CG15 + C2 68p C7 0.01μ V3 3DG12 + V1 3DG8 R6 33 + R11 1 R10 10k C1 10μ + + R12 1 R2 30k C6 200μ R8 t° 330 ui R7 150 R4 100 V4 3AX83 uo RL 16 R9 1k － － R14 10k 8.2.4实际功率放大电路分析 1. OTL音频功率放大电路 （1）电路组成 8.11 OTL音频功率放大电路

  13. +VCC (+24V) Re4 150 Rc1 1.2k R1 10k V9 3DD15 V7 3DG12 V4 3CG5 C2 120p Re7 220 Re9 0.5 V2 V1 3DG45 ×2 2A ui uo + RF 22k R*c4 C5 0.033μ 47μ V6 3DG6 R*b1 RL 8 C1 V10 3DD15 Rc5 330 Rb2 620 R2 10 C3 120p V8 3CG7 C4 120p V3 3DG45 V5 3DG45 VD1 VD2 Re3 680 Re5 150 Re10 0.5 2CP10 ×2 Rc8 220 -VCC (-24V) （2）主要技术指标的估算 (1)电路组成 (2)主要技术指标的估算 图8.12 高保真OCL功率放大电路

  14. R3 15k 接旁路电容 7 I 8 增益设置 1 R4 15k R7 15k V10 R5 150 R6 1.35k 同相 输入 3 + VD1 V1 V2 反相输入 VD2 V4 V3 2 V5 V6 V8 V9 V7 R1 50k R2 50k 4 地 输入级 中间级 输出级 8.3 集成功率放大电路 8.3.1集成功率放大电路分析 1. LM386内部电路 图8.13 LM386内部电路原理图

  15. 增益 设定 旁路电容 ＋VCC 输出 8 7 6 5 LM386 1 2 3 4 地 同相输入 增益 设定 反相输入 图8.14 LM386的外形和引脚的排列 2. LM386的电压放大倍数 3. LM386的外形和引脚图

  16. C4 10μ +VCC + C1 250μ C5 0.1μ + C2 0.05μ + C3 10μ R1 10 ui RP 10k 8 7 6 5 1 2 3 4 8 7 6 5 1 2 3 4 LM386 LM386 +VCC C1 250μ + C5 0.1μ C4 10μ + C2 0.05μ R1 10 ui RP 10k 8.3.2集成功率放大电路的主要性能指标 8.3.3集成功率放大电路的应用 1. 集成OTL电路的应用 图8.15 LM386外接元件最少的用法 图8.16 LM386电压增益最大的用法

  17. 8 7 6 5 1 2 3 4 LM386 C4 10μ +VCC + C1 250μ C5 0.1μ + C2 0.05μ + C 10μ R1 10 ui R RP 10k 图8.17 LM386的一般用法

  18. +VCC 7 静噪输入 2 + 680μ 20k 680 0.22μ 0.22μF 4 1 uo1 ui 20k 8 8.2 3 TDA1521 0.1μ 20k 0.22μ 9 0.22μ 6 ui uo2 8 8 8.2 680 20k 5 + -VCC 680μ 图8.18 TDA1521的基本用法 － Ⅰ + + Ⅱ － 2.集成OCL电路的应用

  19. iC S/B曲线 iC 低电压大电流状态 IB>0 IB=0 二次击穿 B A IB<0 一次击穿 0 0 uCE uCE 8.4 功率管的安全使用和保护 8.4.1功放管的二次击穿问题 （a）二次击穿 （b）S/B曲线 图8.19晶体管的击穿现象

  20. PCM(W) 200×200×3（mm3） 10 8 100×100×3（mm3） 6 4 不加散热片 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ta(℃) 图8.20 3AD11-17功率管的PCM-Ta曲线 8.4 功率管的安全使用和保护 8.4.2功放管的散热问题

  21. iC PCM 二次击穿 临界曲线 ICM 安全 工作区 VCE 0 V(BR)CE 8.4.3功放管的保护措施 1.过热保护 2.过压和过流保护 图8.22 由ICM、PCM、U（BR）CEO和二次击穿临界曲线限制的安全工作区

  22. R3 D +VCC + C3 clef RL RZ1 Rc3 b1 V1 VZ1 VD1 K + A clef RL R2 VD2 C clef RL V2 b2 RZ2 b3 + V3 uo uo RL C1 clef RL VZ2 + R1 ui VZ3 Ce clef RL Re + － 图8.23 功放管的保护电路

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