3.4 互补对称功率放大电路引 言
3.4.2 甲乙类互补对称功率放大电路
3.4.1 乙类双电源互补对称功率放大电路第 3 章 放大电路基础引 言一、功率放大的特殊要求
Pomax 大,三极管尽限工作
= Pomax / PDC 要高失真要小二、共发射极放大电路的效率问题
cecm axo UIP
+VCC
RL
C1 +
RB
uce = uo
cemcm21 UI?
CCCCCCDC VIViP
% 25/ DCm axom ax PP?
S
uCE
iC
Ot
iC
O
QIcm
Ucem
设,Q” 设置在交流负载线中点
VCC
IC
S4
第 3 章 放大电路基础三、放大电路的工作状态甲类 ( 2?)
t
iC
O
Icm
2?
ICQ
t
iC
O Icm? 2?
ICQ
乙类 ()
t
iC
O
Icm
ICQ
2?
甲乙类 (?<? < 2? )
Q
uCE
iC
Ot
iC
O
Q
Q
乙类工作状态失真大，静态电流为零,管耗小，效率高 。
甲乙类工作状态失真大,静态电流小,管耗小，效率较高。
甲类工作状态失真小，静态电流大，管耗大，效率低。
类型与效率第 3 章 放大电路基础
3.4.1 乙类双电源互补对称功率放大电路 (OCL)
(OCL — Output Capacitorless)
一、电路组成及工作原理
RL
V1
V2
+VCC
+
ui
+
uo
VEE
ui > 0 V1 导通 V2 截止
iC1 i
o = iE1 = iC1,uO = iC1RL
ui < 0 V2 导通 V1 截止
iC1 io = iE2 = iC2,uO = iC2RL
问题：
当输入电压小于死区电压时,
三极管截止,引起 交越失真 。
交越失真输入信号幅度越小失真越明显。
ui = 0 V1,V2 截止第 3 章 放大电路基础二、功率和效率
RL
V1
V2
+VCC
+
ui
+
uo
VEE
1,输出功率
cmom21cm21om21coo IUIUIUP
L2om21Lom221 / RIRU
最大不失真输出电压、电流幅度：
C E ( s a t )CCo m m UVU
LCCLo m mc m m // RVRUI
最大输出功率?omP
L
2
CC )(
2
1
R
V?
L
2
C E ( s a t )CC
2
)(
R
UV?
最大输出功率
L
2
L
2
C E ( s a t )CC
2
1
2
)(
om
R
V
R
UV
P CC?
2,电源功率

cm
0
cmC1C1 )(d s i n2
1 IttIiI
PDC = IC1VCC + IC2VEE = 2IC1VCC = 2VCCUom/?RL
最大输出功率时,PDC = 2V 2CC /?RL
PDC = 2V 2CC /?RL
3,效率
DC
o
P
Pη?
,/ Lom221o RUP? PDC = 2VCCIcm /?
LcmCC
om2
4 RIV
U
4 CC
om
V
U
%5.784m a x
实际约为 60%
最大输出功率时：
第 3 章 放大电路基础
)oDCC2C1 (21 PPPP )
2
2(
2
1
L
om
2
L
CCom
R
U
R
VU?
)4( omCC
L
om UV
R
U?

令 0
2d
d
L
om
L
CC
om
C1
R
U
R
V
U
P

CC
om
2 VU则,时 管耗最大,即：
L
2
CC
2
C 1 m R
VP
om2C 1 m
2 PP
L
CC2
om 2
1
R
VP om2.0 P?
每只管子最大管耗为 0.2Pom
5,选管原则
PCM > 0.2 Pom
U(BR)CEO > 2VCC
ICM > VCC / L
RL
V1
V2
+VCC
+
ui
+
uo
VEE
4,管耗第 3 章 放大电路基础例 3.4.1 已知,VCC = VEE = 24 V,RL = 8?，
忽略 UCE(sat) 求 Pom 以及此时的 PDC,PC1，并选管。
)W(3682242
2
L
CC
2
om R
VP
[解 ]
PDC= 2V2CC /?RL
= 2? 242 // ( 8) = 45.9 (W)
)(21 oDCC1 PPP = 0.5 (45.9? 36) = 4.9 (W)
)W( 2.7362.0m1CP
U(BR)CEO > 48 V
ICM > 24 / 8 = 3 (A)
可选,U(BR)CEO = 60? 100 V
ICM = 5 A
PCM = 10? 15 W
RL
V1
V2
+VCC
+
ui
+
uo
VEE
第 3 章 放大电路基础
3.4.2 甲乙类互补对称功率放大电路一,甲乙类双电源互补对称功率放大电路给 V1,V2 提供静态电压?t
iC
0
ICQ1
ICQ2
克服交越失真思路,电路：
RL
R
V3
V4
V1
V2
+VCC
+
ui
+
uo
VEEV5
当 ui = 0 时,V1,V2 微导通。
当 ui < 0 (?至?),V1 微导通? 充分 导通? 微导通；
V2 微导通? 截止? 微导通。
当 ui > 0 (?至?),V2 微导通? 充分导通? 微导通；
V1 微导通? 截止? 微导通。
交越失真第 3 章 放大电路基础克服交越失真的电路
V1
V2
V3
V4
V1
V2
Rt
B1
B2
21 BBURT t )(
21
2
BE3
C E 3 RRR
UU
实际电路
V4 R
L
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
VEE
R*1
R2
R3
R4
V1
V2
V3R2
R1
RL
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
V4
V5
VEE
+u
i
R
第 3 章 放大电路基础二、复合管互补对称放大电路
1,复合管 (达林顿管 )
目的：实现管子参数的配对
ib1
(1 +?1) ib1
(1 +?1) (1 +?2) ib1
= (1 +?1 +?2+?1?2) ib1
1?2
rbe= rbe1+ (1 +?1) rbe2
2(1+?1) ib1
1 ib1
ib
ic
ie
(?1 +?2 +?1?2) ib1
V1
V2
第 3 章 放大电路基础
V1
V2
NPN + NPN NPN
V1
V2
PNP + PNP PNP
V1
V2
NPN + PNP NPN
V1
V2
PNP + NPN PNP
构成复合管的规则：
1) B1 为 B,C1 或 E1 接 B2,C2,E2 为 C 或 E；
2) 应保证发射结正偏，集电结反偏；
3) 复合管类型与第一只管子相同。
第 3 章 放大电路基础
V1
V2
练习：
接有泻放电阻的复合管：
V1
V2
ICEO1?2 ICEO1
R
泻放电阻减小第 3 章 放大电路基础
V1,V3 — NPN
V2,V4 — PNP
R3,R5 — 穿透电流泄放电阻
RE1,RE2 — 稳定,Q”、过流保护取值 0.1? 0.5?
V5? V7,RP — 克服交越失真
R4 — 使 V3,V4 输入电阻平衡
V8 — 构成前置电压放大
RB1 —引入负反馈，提高稳定性。
UE UB8 IB8 IC8 UB3?
UE?
准互补对称电路
2,复合管互补对称电路举例第 3 章 放大电路基础
RL
RP
V4
+VCC
V5
V1
V2
R2
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+V6
V7
V8
E
UB3
R1
R5
R3
IC8
RE1
RE2
R4
V3
UB8
差分对管，构成前置放大级镜像恒流源，
差分放大电路的有源负载 NPN
PNP
因 PNP 管?
小,采用 三只管子复合而成克服交越失真第 3 章 放大电路基础三、甲乙类单电源互补对称放大电路
— OTL电路 (Output Transformerless )
RL
RB
V4
–VEE
+VCC
V5
V1
V2
CERE
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+ CE
电容 C 的作用：
1)充当 VCC / 2 电源
2)耦合交流信号
2 CCE /VU?当 ui = 0 时，
2 CCC /VU?
当 ui > 0 时,
V2 导通,C 放电,V2 的等效电源电压? 0.5VCC。
当 ui < 0 时,
V1导通,C 充 电,V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。
应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。
OTL 互补对称放大电路第 3 章 放大电路基础
OCL 电路和 OTL 电路的比较
OCL OTL
电源 双电源 单电源信号 交、直流 交流频率响应 好 fL 取决于输出耦合电容 C
电路结构 较简单 较复杂
Pomax
L
CC2
L
om2
2
1
2
1
R
V
R
U?
L
CC2
L
2
om
8
1
2
1
R
V
R
U?
第 3 章 放大电路基础