第 8 章 功率放大电路 - PowerPoint PPT Presentation

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  1. 第8章功率放大电路 本章重点内容 l功率放大电路的特点 l互补对称推挽功率放大电路及其工作原理 l集成功率放大电路的原理及应用 8.1 功率放大电路的基本概念 8.1.1功率放大电路的特点 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

  2. 8.1.2 功率放大电路的三种工作状态 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 1. 甲类放大状态 2. 甲乙类放大状态 3. 乙类放大状态 (a)甲类放大 (b)甲乙类放大 (c)乙类放大

  3. 8.2互补对称功率放大电路 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 +VCC1 ic1 -VCC1 +VCC1 V1 + V2 V1 + + ui ui V2 uo ui + RL uo RL uo ic2 - - - -Vcc2 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 2. 乙类OCL互补对称电路主要参数估算 (1)输出功率及效率

  4. iB1 V1管 输入特性 IB1 t Uon2 Uon1 -UBE2 UBE1 V2管 输入特性 IB2 iB ui ui t (2)管耗 (3)功率管参数的选择 3. 甲乙类OCL互补对称电路

  5. +VCC. +VCC +VCC Rc Rc Rc1 b1 V1 b1 V1 V1 VD1 + VD1 K K R1 IB4 VD2 + R2 VD2 C clef RL V2 b2 UCE4 V4 V2 b2 + R2 uo V3 UBE4 RL uo + RL V3 uo RL ui V2 ui ui R1 Re iL ui Re V3 0 ωt - 0 - - ωt -Vcc -Vcc a)用二极管提供偏置 (b)用UBE倍增电路提供偏置 8.2.2 OTL互补对称功率放大电路 1. 基本电路

  6. C C +VCC + RL C3 clef RL iC Rc3 V1 V1 B b1 B V1 iB VD1 K + RL V2 V2 A clef RL R2 VD2 C clef RL iE V2 b2 b3 + RL E E V3 uo RL C1 clef RL (a)NPN型 (b)PNP型 + RL ui R1 Ce clef RL Re 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 2.带自举的OTL电路 8.2.3采用复合管的准互补对称功率放大电路 1.复合管

  7. +VCC Rb1 V1 ui V3 R VD1 Re1 + R3 2.2k R5 56k R1 220k C5 100μ + uo VD2 C3 10μ C clef RL V2 C4 3300p V2 3CG15 Rb2 V4 + C2 68p RL C7 0.01μ Re2 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 2.复合管组成的准互补对称功放电路 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. +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 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

  9. 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 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 图8.13 LM386内部电路原理图 2. LM386的电压放大倍数 3. LM386的外形和引脚图

  10. 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

  11. +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 8 7 6 5 1 2 3 4 20k 0.22μ LM386 9 0.22μ 6 ui uo2 8 8 8.2 680 20k 5 C4 10μ +VCC + + -VCC C1 250μ 680μ C5 0.1μ + C2 0.05μ + C 10μ R1 10 ui R RP 10k - Ⅰ + + Ⅱ - 2.集成OCL电路的应用

  12. 8.3.4 功率管的安全使用和保护 PCM(W) 200×200×3(mm3) 10 8 100×100×3(mm3) 6 4 不加散热片 2 iC S/B曲线 iC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 低电压大电流状态 Ta(℃) IB>0 IB=0 二次击穿 B A IB<0 一次击穿 0 0 uCE uCE 1.功放管的二次击穿问题 (a)二次击穿 (b)S/B曲线 2.功放管的散热问题

  13. 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 iC PCM + 二次击穿 临界曲线 ICM - 安全 工作区 VCE 0 V(BR)CE 3.功放管的保护措施 (1)过热保护 (2).过压和过流保护