1
第一章 功率电子线路
§ 1.1功率电子线路概述
§ 1.2功率放大器的电路组成和工作特性
§ 1.3乙类推挽功率放大电路
§ 1.4功率合成技术
§ 1.5整流与稳压电路
2
§ 1.1 功率电子线路概述功率放大电路,是放大器的一个类别,广泛应用于通信,音响,图像等电子设备电源变换电路,对能量进行特定变换的电路，广泛应用于电源设备、电力系统、工业控制
3
一,功率放大器
1,电路要求：
安 全 ―― 放大器安全,负载安全,人生安全要求功率放大器在匹配并充分激励下安全工作。受晶极管三个极限参数的限制。
(a)PCM——集电极允许最大平均管耗应满足：最大平均管耗 Pcmax≤ PCM
(b)V(BR)CEO——集电极反向击穿电压应满足,VCEmax≤V(BR)CEO
4
(c) —— 集电极最大允许电流应满足,icmax≤
(其实 不是安全工作的极限参数，当 icmax增大到大于时 β减小，会导致非线性失真增大）
（ 2） 减小非线性失真 ―― 失真控制在允许范围内非线性失真系数,
其中,P0n—— 输出信号的谐波总功率
P0 —— 输出信号的基波功率
γ 的允许值取决于功放的用途
CMI
CMI
CMI
CMI
5
(3)高效率 ――η c=PO / PD =PO / (PO + PC)
PD,直流电源提供的直流功率
PO,输出信号功率
PC,功率管的耗散功率（管耗）
总之，功率放大器的任务是保证功放管安全工作的条件下，在允许的非线性失真范围内，满足输出功率的要求，同时尽可能减小功率管的平均管耗，提高放大器的效率。
6
2,功率放大器的分类
（ 1）根据负载性质不同划分非谐振功放的负载为纯电阻性质（匹配网络如低频变压器、
高频变压器和传输线变压器）。
谐振功放的负载为电抗性质 (匹配网络如 L形,T形,π形等网络 )。
（ 2）根据工作频率高低划分为低频功放：变压器耦合甲类单管、乙类推挽，集成低频功放等。
高频功放：宽带高频功放，谐振功放。
7
（ 3）按流通角 φ大小划分（即根据放大器集电极电流导通时间划分）
甲 类,φ=180°,整个周期内，放大器集电极电流都导通。
甲乙类,90° ＜ φ＜ 180°,大于半周期又小于整个周期内，放大器集电极电流导通。
乙 类,φ=90°,半个周期内，放大器集电极电流导通。
丙 类,φ<90°,小于半个周期内，放大器集电极电流导通。
丁 类,φ=90°,管子工作于开关状态
8
二,电源变换电路整流器：交流 ―― 直流变换器斩波器：直流 ―― 直流变换器逆变器：直流 ―― 交流变换器变压器：交流 ―― 交流变换器 （ 周波变换器 ）
9
§ 1.2功率放大器的电路组成和工作特性功率放大器与线性分析中的放大器要求不同电压放大电路,电压增益,输入电阻,输出电阻等功率放大电路,输出功率尽可能大,效率高,非线性失真小等都属于换能器的范围分析电路的符号说明：
大写字母大写下标：直流量大写字母小写下标：交流峰值小写字母大写下标：瞬时量小写字母小写下标：交流量
10
分析法：图解法分析放大器性能及能量估算
图解法步骤：
1.作出无输入信号时直流负载线，确定静态工作点。
2.作交流负载线，画出集电极交流电压与电流波形并分别写出表示式。
3.求放大器各种功率和效率。
11
一,基本功率放大电路
12
(2)写出 ic与 vCE的表达式
iC = ICQ + ic＝ ICQ＋ Icmsinω t
vCE = VCEQ – vce＝ VCEQ－ Vcmsinωt
其中,Vcm ≈ VCEQ ≈VCC/2,Icm=Vcm/RL≈ICQ＝ VCEQ/RL（理想
VCE(sat) =0,IEBO =0）
(1)确定工作点选取负载线的中点作为静态工作点
13
%254/1
2
2
1
P
2
1
)(s i n(s i n
2
1
)(
2
1
)(
2
1
2
1
2
1
2
1
O
2
0
2
0
2
0
22
2
0
2
CQCC
cmcm
D
o
cmcm
cmcmCQC E QcmCQcmC E Q
CCEC
CQCCCCCD
cmc e m
CQC E Q
Lcm
L
CQ
L
CL
IV
IV
P
P
IV
IVIVttdIItVV
tdivP
IVtdiVP
IVIVRIRItdRiP
C M X?
最大效率：
（输出信号功率）＝负载的交流功率：
）（
消耗在三极管的功率：
直流电源提供的功率：
负载功率：
（ 3）能量值的计算
14
讨论
1．集电极效率仅有 25%，一部分消耗在管子上，
大部分 50%作为直流功率消耗在管子中。所以要提高效率；
①选择管子的运行状态减少管耗；
②力求避免管外电路中无谓地消耗直流功率；
2．充分激励时 变化对功率性能的影响。LR
15
当 一定,位于负载线中点时,
,减小
总之，
充分激励相应的负载称为匹配负载。
CCV Q
被限定2CCC E Qcm VVV
不会提高。否则 CbCL iQiR?,,
相匹配的输入称为将与到几十几必须 LbLO RiRP,)(
16
17
小结：
（ 1） 作为功率放大器,在电路组成上,必须采用避免管外电路中无谓地消耗直流功率的电路结构；
（ 2） 在工作特性上,输出负载,输入激励和静态工作点是相互牵制的,要高效率地输出所需功率,三者必须有一最佳配置 。
18
二,甲类,乙类功率放大器的电路组成及其功率性能 1,甲类变压器耦合功率放大电路
19
直流分析 （ 静态工作点 Q）,iB =IBQ,iC =ICQ,vCE =VCEQ
=VCC
由此表达式可画出相应的直流负载线 EF
交流分析 （ 动态分析 ）,
vce =－ icRL’
vCE =VCEQ + vce
iC =ICQ + ic
vCE － VCEQ = － RL’(iC -ICQ)
由此表达式可画出相应的交流负载线 （ 两点 ）
vCE =0时,iC =ICQ +VCEQ / RL’
iC =0时,vCE =VCEQ +ICQ RL’
20
21
计算功率性能：设 Q点位于负载线中点,忽略非线性失真 (VCE(sat) =0,IEBO =0)
iC =ICQ +Icm sinω t ； vCE =VCEQ -Vcm sinωt
其中 Icm =Vcm / RL’≈ICQ =VCC / RL’ ； Vcm =VCEQ =VCC ；
与基本放大电路相比,输出信号电压值 Vcm由原来的 VCC / 2
增大到 VCC
PD =VCC ICQ
Po =Vcm Icm / 2=PD / 2
PC =VCC ICQ － VcmIcm / 2=PD / 2
η CMAX =Po / PD =50%
22
保证管子安全工作的条件
在充分激励，且保持 点处于交流负载中点的条件下，,但要在管子安全工作的范围内：
当 时，
所以,即
Q
OLCC PRV '或
CCcmCCCE VVVV 2m a x
CQcmCQC IIIi 2m a x
DC PP?m a x
) C E O(m a x 2 BRCCCE VVV 2)( C E OBRCC VV?
00?P
23
即因为所以
CMCQC IIi 2m a x
2CMCQ II?
CMDC PPPm a x
222m a x0 DCQCCcmcm PIVIVP
2' m a x CMo PP?
8)('' m a x CMBRo IVP?
24
注：
① 要同时满足上面两个条件,取其中的小值。
② 要保证管子安全工作，还应检查管子的动态点是否落在二次击穿的安全区内。
m axCP
25
（三）乙类推挽功率放大电路
(A)变压器耦合乙类推挽功率放大器
(1)原理电路
26
（ b）互补推挽工作原理
（令 VBE(on)=0，即 φ=90° )
Tr1完成 T1,T2两管轮流工作
Tr2完成电流波形上下合成
在正弦信号激励下,iB1,iB2,ic1,ic2均为半个正弦波,vCE1,vCE2为完整正弦波
27
性能分析
a)静态分析：
设
,
,
1T
0?C E OI
01?CQI CCC E Q VV?1
2T 0
2?CQI CCC E Q VV2
两管的负载线均为
LR
1?
28
29
b)图解分析
若不考虑失真：
当 时,tIi
cmC?s in1? 02?Ci t0
2 t 01?CitIi
cmC?s in2?
tVVV cmCCCE?co s1 tVVV cmCCCE?s i n2
tIiiiii cmCCEEL?s i n2121
Lcmcm RIV?
30
功率讨论为半正弦波的分量。
a)当为充分激励，且令
22 2 LcmcmcmoL RIIVPP
LcmcmCCCOCCDDD RIIVIVPPP 221 22
cmCO II?
,0)(?sa tCEV 0?CE OI
CCcm VV? LCCcm RVI? m a xoo PP? m a xDD PP?
31
LCCo RVP
2
m a x 2
1?
m a xm a x
4)(2
o
L
CC
CCD PR
VVP
%5.784
m a x
m a x
m a x
D
o
C P
P
32
b) 若输入激励不足，则称为电源电压利用系数。
CC
cm
V
V
m a x
2
2
2
2
2
1
2
1
o
L
CC
L
cm
o PR
V
R
VP
33
c),,,随变化的特性
当 在 0和 1之间变化时,出现非单调的变化。
安全工作条件：
oP DP CP DP
CP
m a xm a x2m a x2m a x1 2.0
2
ooCC PPPP
C E OBRCCCE VVv )(2
CMLCCcmC IRVIim a x
CMoCC PPPP m a xm a x2m a x1 2.0
34
或
注意：上式中取其中的小值，并检验动态点是否处在二次击穿限定的安全区。
CMC E OBRo IVP )(
'
m a x 4
1?
CMo PP 5
''
m a x?
35
(3)存在问题变压器体积大，笨重，不宜集成，频响差，损耗大，
应去掉 Tr2以 OTL电路替代
36
（ C） 乙类推挽功率放大电路图中,T1和 T2为两个特性配对的功率管 （ NPN和 PNP） 。
若忽略功率管的发射结导通电压,
在正半周,T1导通,T2截止,i c1 ≈i e1为处于正半周的半个正弦波；
在负半周,T2导通,T1截止,i c2 ≈i e2为处于负半周的半个正弦波；
组成推挽式的互补对称电路 。
37
38
输出功率 Po,
L
CC
L
cm
L
cm
om
L
cm
cmcmo R
V
R
V
R
VP
R
VIVP
222 22
1 2222,
L
CC
L
cmCC
DM
L
cmCCcmCC
cCCDDD
R
V
R
VV
P
R
VVIV
IVPPP
2
021
22
222
则 VCM ≈V CC,Icm ≈V CC/RL
）（其中 %5.784 4)2/()2(
2
m
CC
cm
L
cmCC
L
cm
D
o
V
V
R
VV
R
V
P
P效率：
直流电源提供的功率 PD,
设输入充分激励,且 VCE(sat) =0,IEBO =0，
39
§ 1.3 乙类推挽功率放大电路
－,乙类互补推挽功率放大电路
1,交越失真和偏置电路交越失真在讨论时,由于忽略了发射结导通电压的影响,实际上,考虑到导通电压的影响,在零偏置情况下,输出合成波形将在衔接处出现严重失真,称交叉 （ 交越 ） 失真 。
40
偏置电路二极管偏置电路或 VBE倍增偏置电路使电路已变成甲乙类工作状态
41
2,单电源 (OTL)供电的互补推挽电路与双电源供电 （ OCL） 电路比较,在负载的前面串联了一个大容量的隔直电容 C 。 若两管特性配对,对直流而言,两管输出点 O端处于中点电位 （ VCC/2）,因而,电容 C上的直流电压便被充到 VCC/2 ；对交流而言,电容 C可看成短路 。
由此可见，电容 C实际上等效为电压等于 VCC/2的直流电源；因此，单电源供电电路等效为 VCC/2 和－ VCC/2
的双电源供电电路；只是每个管子的工作电压是 VCC/2，而不是 VCC 。
42
3,准互补对称电路 （ 采用复合管 ）
4,保护电路 （ 保护功率管和负载 ）
5,输入激励电路 （ 提高输入信号电压 ）
43
§ 1.4 功率合成技术主要用于功率的合成与分配 （ 有隔离作用 ） 及阻抗变换
1,变压器和传输线的工作频率普通变压器的频带较窄,上限：几十 MHz
下限：几十 hz
传输线变压器的频带很宽：下限,0 hz
上限：达到很高 （ 与导线的长度有关 ）
一,传输线变压器
44
2,传输线变压器的工作原理由于传输线接在磁环上,不能看成导线 。 由图可见,变压器实现了功率的传输和倒相,也称高频反相器
45
3,传输变压器的功能对称 （ 平衡 ） 与不对称 （ 不平衡 ） 变换
46
阻抗变换 (设输入电压为 v，电流为 i；则特性阻抗 )
如上图：（ a） Ri=4RL Zc=2RL
（ b） Ri=RL/4 Zc=RL/2
Lic RRZ?
47
功率合成网络
id＝ （ ia+ib） /2,i＝ （ ia-ib） /2
ic＝ 2i＝ ia-ib
结论：
（ a） 当 ia＝ ib＝ Im sinωt
va＝ vb＝ Vm sinωt 时
ic＝ 0,id＝ ia＝ ib
va＝ vb＝ v＝ vd/2
令 Pa=Pb=VmIm/2
则 Pd=2VmIm/2=Pa+Pb,Pc=0
RL=va/ia=vb/ib=(vd/2)/id=Rd/2
i＝ ia-id,i＝ id-ib
48
（ b） 当 ia＝－ ib＝ Im sinωt
va＝－ vb＝ Vm sinωt 时
ic=2ia=2ib,id=0；
vd=0,v=0,va=－ vb=vc
令 Pa=Pb=VmIm/2,
则 Pc=Vm(2Im)/2=Pa+Pb,Pd=0
RL=va/ia=vb/ib=vc/(ic/2)=2Rc
即 RC＝ RL/2
49
功率分配网络同相：
ic=2i,ia=i-id,ib=i+id
vd=idRd=iaRa-ibRb
整理得当 Ra=Rb=R时
id＝ 0,ia=ib=i=ic/2
可见,D端没有获得功率,而 A,B端获得同值功率 。 (反相：略 ）
bad
ba
c
bad
ba
d
RRR
RRi
RRR
RRii
2
1
50
功率合成网络实例
id＝ ia-ib,ic=ia+ib
同相：
当 ia=ib,va=vb时
id＝ 0,ic=2ia=2ib
由于 vd＝ idRd=0
因而 va=vb=vc
这样两个输入功率在 C端合成,在
D端没有功率输出；
RL=va/ia=vb/ib=2vc/ic=2Rc
（ 即 Rc=RL/2）
反相：（略）
51
§ 1.5 整流与稳压电路本节介绍最常用的将电力网提供的 50Hz的交流电压变换为直流电压的整流电路 （ 变压,整流,滤波,稳压 ）
一,整流电路
1、半波整流电路
52
2、全波整流和桥式整流
53
54
全波和桥式整流电路的性能比半波好；
而桥式与全波比较,桥式的电源变压器无中心抽头,结构简单,且伏安容量小,因而,在中小功率的整流器中,桥式整流电路的应用最广 。
3,三种整流电路的性能
55
4,倍压整流电路
56
二,串联型稳压器为了获得稳定的直流电压,整流器后面一般都要加接稳压电路 （ 串联型,并联型,开关型
57
58
三,开关型稳压器 〔 直流 ―― 直流变换器 （ 斩波器 ） 〕
59
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第一章 功率电子线路
§ 1.1功率电子线路概述
§ 1.2功率放大器的电路组成和工作特性
§ 1.3乙类推挽功率放大电路
§ 1.4功率合成技术
§ 1.5整流与稳压电路
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§ 1.1 功率电子线路概述功率放大电路,是放大器的一个类别,广泛应用于通信,音响,图像等电子设备电源变换电路,对能量进行特定变换的电路，广泛应用于电源设备、电力系统、工业控制
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一,功率放大器
1,电路要求：
安 全 ―― 放大器安全,负载安全,人生安全要求功率放大器在匹配并充分激励下安全工作。受晶极管三个极限参数的限制。
(a)PCM——集电极允许最大平均管耗应满足：最大平均管耗 Pcmax≤ PCM
(b)V(BR)CEO——集电极反向击穿电压应满足,VCEmax≤V(BR)CEO
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(c) —— 集电极最大允许电流应满足,icmax≤
(其实 不是安全工作的极限参数，当 icmax增大到大于时 β减小，会导致非线性失真增大）
（ 2） 减小非线性失真 ―― 失真控制在允许范围内非线性失真系数,
其中,P0n—— 输出信号的谐波总功率
P0 —— 输出信号的基波功率
γ 的允许值取决于功放的用途
CMI
CMI
CMI
CMI
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(3)高效率 ――η c=PO / PD =PO / (PO + PC)
PD,直流电源提供的直流功率
PO,输出信号功率
PC,功率管的耗散功率（管耗）
总之，功率放大器的任务是保证功放管安全工作的条件下，在允许的非线性失真范围内，满足输出功率的要求，同时尽可能减小功率管的平均管耗，提高放大器的效率。
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2,功率放大器的分类
（ 1）根据负载性质不同划分非谐振功放的负载为纯电阻性质（匹配网络如低频变压器、
高频变压器和传输线变压器）。
谐振功放的负载为电抗性质 (匹配网络如 L形,T形,π形等网络 )。
（ 2）根据工作频率高低划分为低频功放：变压器耦合甲类单管、乙类推挽，集成低频功放等。
高频功放：宽带高频功放，谐振功放。
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（ 3）按流通角 φ大小划分（即根据放大器集电极电流导通时间划分）
甲 类,φ=180°,整个周期内，放大器集电极电流都导通。
甲乙类,90° ＜ φ＜ 180°,大于半周期又小于整个周期内，放大器集电极电流导通。
乙 类,φ=90°,半个周期内，放大器集电极电流导通。
丙 类,φ<90°,小于半个周期内，放大器集电极电流导通。
丁 类,φ=90°,管子工作于开关状态
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二,电源变换电路整流器：交流 ―― 直流变换器斩波器：直流 ―― 直流变换器逆变器：直流 ―― 交流变换器变压器：交流 ―― 交流变换器 （ 周波变换器 ）
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§ 1.2功率放大器的电路组成和工作特性功率放大器与线性分析中的放大器要求不同电压放大电路,电压增益,输入电阻,输出电阻等功率放大电路,输出功率尽可能大,效率高,非线性失真小等都属于换能器的范围分析电路的符号说明：
大写字母大写下标：直流量大写字母小写下标：交流峰值小写字母大写下标：瞬时量小写字母小写下标：交流量
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分析法：图解法分析放大器性能及能量估算
图解法步骤：
1.作出无输入信号时直流负载线，确定静态工作点。
2.作交流负载线，画出集电极交流电压与电流波形并分别写出表示式。
3.求放大器各种功率和效率。
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一,基本功率放大电路
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(2)写出 ic与 vCE的表达式
iC = ICQ + ic＝ ICQ＋ Icmsinω t
vCE = VCEQ – vce＝ VCEQ－ Vcmsinωt
其中,Vcm ≈ VCEQ ≈VCC/2,Icm=Vcm/RL≈ICQ＝ VCEQ/RL（理想
VCE(sat) =0,IEBO =0）
(1)确定工作点选取负载线的中点作为静态工作点
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%254/1
2
2
1
P
2
1
)(s i n(s i n
2
1
)(
2
1
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2
1
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1
2
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2
1
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CQCC
cmcm
D
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CCEC
CQCCCCCD
cmc e m
CQC E Q
Lcm
L
CQ
L
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IV
IV
P
P
IV
IVIVttdIItVV
tdivP
IVtdiVP
IVIVRIRItdRiP
C M X?
最大效率：
（输出信号功率）＝负载的交流功率：
）（
消耗在三极管的功率：
直流电源提供的功率：
负载功率：
（ 3）能量值的计算
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讨论
1．集电极效率仅有 25%，一部分消耗在管子上，
大部分 50%作为直流功率消耗在管子中。所以要提高效率；
①选择管子的运行状态减少管耗；
②力求避免管外电路中无谓地消耗直流功率；
2．充分激励时 变化对功率性能的影响。LR
15
当 一定,位于负载线中点时,
,减小
总之，
充分激励相应的负载称为匹配负载。
CCV Q
被限定2CCC E Qcm VVV
不会提高。否则 CbCL iQiR?,,
相匹配的输入称为将与到几十几必须 LbLO RiRP,)(
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小结：
（ 1） 作为功率放大器,在电路组成上,必须采用避免管外电路中无谓地消耗直流功率的电路结构；
（ 2） 在工作特性上,输出负载,输入激励和静态工作点是相互牵制的,要高效率地输出所需功率,三者必须有一最佳配置 。
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二,甲类,乙类功率放大器的电路组成及其功率性能 1,甲类变压器耦合功率放大电路
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直流分析 （ 静态工作点 Q）,iB =IBQ,iC =ICQ,vCE =VCEQ
=VCC
由此表达式可画出相应的直流负载线 EF
交流分析 （ 动态分析 ）,
vce =－ icRL’
vCE =VCEQ + vce
iC =ICQ + ic
vCE － VCEQ = － RL’(iC -ICQ)
由此表达式可画出相应的交流负载线 （ 两点 ）
vCE =0时,iC =ICQ +VCEQ / RL’
iC =0时,vCE =VCEQ +ICQ RL’
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计算功率性能：设 Q点位于负载线中点,忽略非线性失真 (VCE(sat) =0,IEBO =0)
iC =ICQ +Icm sinω t ； vCE =VCEQ -Vcm sinωt
其中 Icm =Vcm / RL’≈ICQ =VCC / RL’ ； Vcm =VCEQ =VCC ；
与基本放大电路相比,输出信号电压值 Vcm由原来的 VCC / 2
增大到 VCC
PD =VCC ICQ
Po =Vcm Icm / 2=PD / 2
PC =VCC ICQ － VcmIcm / 2=PD / 2
η CMAX =Po / PD =50%
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保证管子安全工作的条件
在充分激励，且保持 点处于交流负载中点的条件下，,但要在管子安全工作的范围内：
当 时，
所以,即
Q
OLCC PRV '或
CCcmCCCE VVVV 2m a x
CQcmCQC IIIi 2m a x
DC PP?m a x
) C E O(m a x 2 BRCCCE VVV 2)( C E OBRCC VV?
00?P
23
即因为所以
CMCQC IIi 2m a x
2CMCQ II?
CMDC PPPm a x
222m a x0 DCQCCcmcm PIVIVP
2' m a x CMo PP?
8)('' m a x CMBRo IVP?
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注：
① 要同时满足上面两个条件,取其中的小值。
② 要保证管子安全工作，还应检查管子的动态点是否落在二次击穿的安全区内。
m axCP
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（三）乙类推挽功率放大电路
(A)变压器耦合乙类推挽功率放大器
(1)原理电路
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（ b）互补推挽工作原理
（令 VBE(on)=0，即 φ=90° )
Tr1完成 T1,T2两管轮流工作
Tr2完成电流波形上下合成
在正弦信号激励下,iB1,iB2,ic1,ic2均为半个正弦波,vCE1,vCE2为完整正弦波
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性能分析
a)静态分析：
设
,
,
1T
0?C E OI
01?CQI CCC E Q VV?1
2T 0
2?CQI CCC E Q VV2
两管的负载线均为
LR
1?
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b)图解分析
若不考虑失真：
当 时,tIi
cmC?s in1? 02?Ci t0
2 t 01?CitIi
cmC?s in2?
tVVV cmCCCE?co s1 tVVV cmCCCE?s i n2
tIiiiii cmCCEEL?s i n2121
Lcmcm RIV?
30
功率讨论为半正弦波的分量。
a)当为充分激励，且令
22 2 LcmcmcmoL RIIVPP
LcmcmCCCOCCDDD RIIVIVPPP 221 22
cmCO II?
,0)(?sa tCEV 0?CE OI
CCcm VV? LCCcm RVI? m a xoo PP? m a xDD PP?
31
LCCo RVP
2
m a x 2
1?
m a xm a x
4)(2
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L
CC
CCD PR
VVP
%5.784
m a x
m a x
m a x
D
o
C P
P
32
b) 若输入激励不足，则称为电源电压利用系数。
CC
cm
V
V
m a x
2
2
2
2
2
1
2
1
o
L
CC
L
cm
o PR
V
R
VP
33
c),,,随变化的特性
当 在 0和 1之间变化时,出现非单调的变化。
安全工作条件：
oP DP CP DP
CP
m a xm a x2m a x2m a x1 2.0
2
ooCC PPPP
C E OBRCCCE VVv )(2
CMLCCcmC IRVIim a x
CMoCC PPPP m a xm a x2m a x1 2.0
34
或
注意：上式中取其中的小值，并检验动态点是否处在二次击穿限定的安全区。
CMC E OBRo IVP )(
'
m a x 4
1?
CMo PP 5
''
m a x?
35
(3)存在问题变压器体积大，笨重，不宜集成，频响差，损耗大，
应去掉 Tr2以 OTL电路替代
36
（ C） 乙类推挽功率放大电路图中,T1和 T2为两个特性配对的功率管 （ NPN和 PNP） 。
若忽略功率管的发射结导通电压,
在正半周,T1导通,T2截止,i c1 ≈i e1为处于正半周的半个正弦波；
在负半周,T2导通,T1截止,i c2 ≈i e2为处于负半周的半个正弦波；
组成推挽式的互补对称电路 。
37
38
输出功率 Po,
L
CC
L
cm
L
cm
om
L
cm
cmcmo R
V
R
V
R
VP
R
VIVP
222 22
1 2222,
L
CC
L
cmCC
DM
L
cmCCcmCC
cCCDDD
R
V
R
VV
P
R
VVIV
IVPPP
2
021
22
222
则 VCM ≈V CC,Icm ≈V CC/RL
）（其中 %5.784 4)2/()2(
2
m
CC
cm
L
cmCC
L
cm
D
o
V
V
R
VV
R
V
P
P效率：
直流电源提供的功率 PD,
设输入充分激励,且 VCE(sat) =0,IEBO =0，
39
§ 1.3 乙类推挽功率放大电路
－,乙类互补推挽功率放大电路
1,交越失真和偏置电路交越失真在讨论时,由于忽略了发射结导通电压的影响,实际上,考虑到导通电压的影响,在零偏置情况下,输出合成波形将在衔接处出现严重失真,称交叉 （ 交越 ） 失真 。
40
偏置电路二极管偏置电路或 VBE倍增偏置电路使电路已变成甲乙类工作状态
41
2,单电源 (OTL)供电的互补推挽电路与双电源供电 （ OCL） 电路比较,在负载的前面串联了一个大容量的隔直电容 C 。 若两管特性配对,对直流而言,两管输出点 O端处于中点电位 （ VCC/2）,因而,电容 C上的直流电压便被充到 VCC/2 ；对交流而言,电容 C可看成短路 。
由此可见，电容 C实际上等效为电压等于 VCC/2的直流电源；因此，单电源供电电路等效为 VCC/2 和－ VCC/2
的双电源供电电路；只是每个管子的工作电压是 VCC/2，而不是 VCC 。
42
3,准互补对称电路 （ 采用复合管 ）
4,保护电路 （ 保护功率管和负载 ）
5,输入激励电路 （ 提高输入信号电压 ）
43
§ 1.4 功率合成技术主要用于功率的合成与分配 （ 有隔离作用 ） 及阻抗变换
1,变压器和传输线的工作频率普通变压器的频带较窄,上限：几十 MHz
下限：几十 hz
传输线变压器的频带很宽：下限,0 hz
上限：达到很高 （ 与导线的长度有关 ）
一,传输线变压器
44
2,传输线变压器的工作原理由于传输线接在磁环上,不能看成导线 。 由图可见,变压器实现了功率的传输和倒相,也称高频反相器
45
3,传输变压器的功能对称 （ 平衡 ） 与不对称 （ 不平衡 ） 变换
46
阻抗变换 (设输入电压为 v，电流为 i；则特性阻抗 )
如上图：（ a） Ri=4RL Zc=2RL
（ b） Ri=RL/4 Zc=RL/2
Lic RRZ?
47
功率合成网络
id＝ （ ia+ib） /2,i＝ （ ia-ib） /2
ic＝ 2i＝ ia-ib
结论：
（ a） 当 ia＝ ib＝ Im sinωt
va＝ vb＝ Vm sinωt 时
ic＝ 0,id＝ ia＝ ib
va＝ vb＝ v＝ vd/2
令 Pa=Pb=VmIm/2
则 Pd=2VmIm/2=Pa+Pb,Pc=0
RL=va/ia=vb/ib=(vd/2)/id=Rd/2
i＝ ia-id,i＝ id-ib
48
（ b） 当 ia＝－ ib＝ Im sinωt
va＝－ vb＝ Vm sinωt 时
ic=2ia=2ib,id=0；
vd=0,v=0,va=－ vb=vc
令 Pa=Pb=VmIm/2,
则 Pc=Vm(2Im)/2=Pa+Pb,Pd=0
RL=va/ia=vb/ib=vc/(ic/2)=2Rc
即 RC＝ RL/2
49
功率分配网络同相：
ic=2i,ia=i-id,ib=i+id
vd=idRd=iaRa-ibRb
整理得当 Ra=Rb=R时
id＝ 0,ia=ib=i=ic/2
可见,D端没有获得功率,而 A,B端获得同值功率 。 (反相：略 ）
bad
ba
c
bad
ba
d
RRR
RRi
RRR
RRii
2
1
50
功率合成网络实例
id＝ ia-ib,ic=ia+ib
同相：
当 ia=ib,va=vb时
id＝ 0,ic=2ia=2ib
由于 vd＝ idRd=0
因而 va=vb=vc
这样两个输入功率在 C端合成,在
D端没有功率输出；
RL=va/ia=vb/ib=2vc/ic=2Rc
（ 即 Rc=RL/2）
反相：（略）
51
§ 1.5 整流与稳压电路本节介绍最常用的将电力网提供的 50Hz的交流电压变换为直流电压的整流电路 （ 变压,整流,滤波,稳压 ）
一,整流电路
1、半波整流电路
52
2、全波整流和桥式整流
53
54
全波和桥式整流电路的性能比半波好；
而桥式与全波比较,桥式的电源变压器无中心抽头,结构简单,且伏安容量小,因而,在中小功率的整流器中,桥式整流电路的应用最广 。
3,三种整流电路的性能
55
4,倍压整流电路
56
二,串联型稳压器为了获得稳定的直流电压,整流器后面一般都要加接稳压电路 （ 串联型,并联型,开关型
57
58
三,开关型稳压器 〔 直流 ―― 直流变换器 （ 斩波器 ） 〕
59
60
