模拟电子电路及技术基础(第三版) 功率放大电路特点分类
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功率放大电路的特点和分类
1.特点
(1)讨论的主要问题:功率放大电路的输出功率、效率、非线性失真以及电路在大信号工作状态下器件的平安和散热等问题。
(2)分析方法:主要采纳图解分析法
2.工作状态分类
(1)依据晶体管的静态工作点的位置不同,放大电路可分成甲类、乙类、甲乙类。
(2)按电路形式分:单管功放、推挽式功放、桥式功放。
(3)按耦合的方式分:变压器耦合、直接耦合(OCL)、电容耦合(OTL)。
(4)按功放管的类型分:电子管、晶体管、场效应管、集胜利放。
3.甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点如表1所示。
表1 甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
类别
工作点位置
电流波形
特点
甲类
(1)管子的导通角
(2)静态电流不为零,电路的电源供应的功率始终等于静态功率损耗
(3)电路的静态功耗大,效率低
(4)非线性失真小
乙类
(1)管子的导通角
(2)静态电流和功耗均为零
(3)效率高
(4)非线性失真大
甲乙类
(1)
(2)静态电流和功耗都很小
(3)效率较高
(4)非线性失真比甲类大,比乙类小。
“模拟电子技术基础"课程教学大纲课程名称:模拟电子技术基础教材信息:《模拟电子电路及技术基础(第三版)》,孙肖子XX主讲教师:孙肖子(西安电子科技大学电子工程学院副教授)学时:64学时一、课程的教学目标与任务通过本课程教学使学生在已具备线性电路分析的基础上,进一步学习包含有源器件的线性电路和线性分析、计算方法。
使学生掌握晶体二极管、稳压管、晶体三极管、场效应管和集成运放等非线性有源器件的工作原理、特性、主要参数及其基本应用电路,掌握XX种放大器、比较器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法和工程计算及应用技术,获得电子技术和线路方面的基本理论、基本知识和基本技能.培养学生分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习电子技术其他相关领域中的内容,以及为电子技术在实际中的应用打下基础。
二、课程具体内容及基本要求(一)、电子技术的与模电课的学习MAP图(2学时)介绍模拟信号特点和模拟电路用途,电子技术简史,本课程主要教学内容,四种放大器模型的结构、特点、用途及增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标,频率特性和反馈的基本概念.1。
基本要求(1)了解电子技术的,本课程主要教学内容,模拟信号特点和模拟电路用途。
(2)熟悉放大器模型和主要性能指标.(3)了解反馈基本概念和反馈分类。
(二)、集成运算放大器的线性应用基础(8学时)主要介绍XX种理想集成运算应用电路的分析、计算,包括同/反相比例放大、同/反相相加、相减、积/微分、V-I和I-V 变换电路和有源滤波等电路的分析、计算,简单介绍集成运放的实际非理想特性对应用电路的影响及XX应用中器件选择的依据和方法。
1。
基本要求(1)了解集成运算放大器的符号、模型、理想运放条件和电压传输特性。
(2)熟悉在理想集成运放条件下,对电路引入深反馈对电路性能的影响,掌握“虚短”、“虚断”和“虚地”概念。
(3) 掌握比例放大、相加、相减、积/微分、V—I和I-V变换电路的分析、计算。
功率放大电路的特点和基本类型 - 电子技术一、主要特点 1. 由于输出电压或输出电流的幅度较大,功率放大电路必需工作在大信号条件下,因而简洁产生非线性失真。
如何尽量减小输出信号的失真是首先要考虑的问题。
2. 输出信号功率的能量来源于直流电源,应当考虑转换的效率。
3.半导体器件在大信号条件下运用时,电路中应考虑器件的过热、过流、过压、散热等一系列问题,因此要有适当的爱护措施。
二、基本类型功率放大电路主要有互补对称式和变压器耦合推挽式两种类型。
1、互补对称式OTL功率放大器要求输入端(T1、T2基极)上的静态电压也为Vcc/2,即VI=(VCC/2)+Vi。
单电源互补对称功率放大器增加了一只大容量(几百~几千微法)的电解电容器。
当静态时(Vi=0),T1和T2都截止。
它们的射极电压为V cc /2,所以电容器C上充有Vcc/2的电压,输出Vo= -Vc=0。
信号Vi为正半周时,T1导电,使T2截止,负截RL 上流过正半周电流;信号为负半周时,电容器C上的电压Vcc/2作为电源,T2导电,T1截止,负载上流过负半周信号电流。
所以电容C 要有足够大的容量,使得在信号负半周时能供应出较大的电流。
互补对称功率放大器由于在静态条件下T1和T2都处于截止状态,所以它的静态功耗为零,但在动态时存在严峻的交越失真。
为了克服交越失真,必需给互补对称功率放大电路设置肯定的静态工作点(使信号Vi=0时,T1、T2管都处于微导电状态)。
依据静态工作点的不同设置,互补对称功率放大器可以工作在乙类功放,即导电角θ=180°;甲类功放,即导电角θ=360°和甲乙类功放,即导电角在θ=180°~360°。
2.变压器耦合推挽式变压器耦合的突出优点是,通过转变变压器的变比,能找到一个最佳的等效负载(此时输出功率最大,且不失真)。
并且,在不提高电源电压的条件下,可以使输出电压的幅度Vom超过电源电压。
[教学目的]1、掌握互补功率放大电路的工作原理,熟悉实际功放OCL电路2、掌握LM386集成功放的工作原理、引脚图及其使用[教学重点和难点]1、互补功率放大电路的最大输出功率、转换效率和最大输出电压的计算2、LM386集成功放的应用[教学时数]4学时[教学内容]第一节功率放大电路概述一、功率放大电路的特点二、放大电路的组成第二节互补功率放大电路一、OCL电路的组成及工作原理二、OCL电路的输出功率及效率第三节集成功率放大电路一、集成功率放大电路的分析二、集成功率放大电路的主要性能指标三、集成功率放大电路的应用[电子教案]4学时本章讨论的问题:功率放大是放大功率吗?电压放大电路和功率放大电路有什么区别?2.什么是晶体管的甲类、乙类和甲乙类工作状态?3.晶体管的最大耗散功率是否是电路的最大输出功率?晶体管的耗散功率最大时,电路的输出功率是最大吗?4.互补式功放电路的输出功率是否为单管功放电路的二倍?5.在已知电源电压相同且负载电阻也相同的情况下,如何估算出最大输出功率?6.在已知电源电压相同且负载电阻也相同的情况下,对于不同电路形式的功放,最大输出功率都相同吗?它们与电路中晶体管的工作状态有关吗?7.功放管和小功率放大电路中晶体管的选择有何不同?如何选择?9.1 功率放大电路概述(45分钟)功放既不是单纯追求输出高电压,也不是单纯追求输出大电流,而是追求在电源(直流)电压确定的情况下,输出尽可能大的功率。
功放电路的要求:1.Pomax 大,三极管极限工作;2.h = Pomax / PV 要高;3.失真要小9.1.1功率放大电路的特点一、主要技术指标1.最大输出功率Pom功率放大电路提供给负载的信号功率称为输出功率。
是交流功率,表达式为Po =IoUo 。
最大输出功率是在电路参数确定的情况下,负载上可能获得的最大交流功率 2.转换效率η功率放大电路的最大输出功率与电源提供的直流功率之比。
直流功率等于电源输出电流平均值及电压之积。