《音频功率放大器》PPT课件

供足够的输出功率。
性能指标
输出功率
衡量放大器能够提供的最大输 出信号幅度。
带宽
衡量放大器对不同频率信号的 响应能力，包括低频和高频范 围。
线性度
衡量放大器对输入信号的线性 响应能力，避免失真和信号畸 变。
效率
衡量放大器在将输入信号放大 过程中所消耗的能源效率。
电路调试与优化
调整输入和输出阻抗
根据应用需求，调整输入和输出阻抗以获得 最佳信号传输效果。
电路组成
01
02
03
04
输入级
输入级通常采用差分放大器， 用于减小输入信号的共模分量 ，提高电路的抗干扰能力。
激励级
激励级通常采用共射放大器， 用于放大输入信号，提供足够
的激励电压。
推动级
推动级通常采用共基放大器， 用于进一步放大信号，并引入 正反馈以提高带宽和稳定性。
输出级
输出级通常采用功率输出电路 ，如推挽或桥式电路，用于提
otl功率放大器
目录
• OTL功率放大器简介 • OTL功率放大器电路分析 • OTL功率放大器应用 • OTL功率放大器发展与挑战 • OTL功率放大器设计实例
01 OTL功率放大器简介
定义与特点
定义
OTL（Output Transformer Less） 功率放大器是一种电子设备，用于 将音频信号放大并驱动扬声器或其 他负载。
汽车电子系统中的OTL功率放大器设计
在汽车电子系统中，OTL功率放大器 用于驱动车载音响系统或其他电子设 备。
汽车电子系统中的OTL功率放大器需 要具备高可靠性、低功耗和良好的电 磁兼容性等性能指标，以确保在复杂 的车载环境下稳定工作。
设计要点包括选择耐高温、耐振动的 元器件，以及优化电路结构以减小电 磁干扰和散热问题。

3)临界工作状态：是欠压和过压状态的分界点，集电极最 大点电流正好落在临界线上。
若临界线的斜率为gcr，则临界线方程可写为 ic=gcrvCE 注：过压、欠压从电压利用系数的角度理解。
晶体管的静态转移特性理想化后可用交横轴于VBZ的一条 直线来表示(VBZ为截止偏压)。
转移特性方程：ic =gc(vBE–VBZ) (vBE ＞VBZ)
或电压 电流
Vcm vCE vCE VCC Vcm cos t
iC
iC Vcm cost
ic max o c
VBZ
VCC
v CE
min
－VBB
vbE max
t
Vbm vBE
v BE VBB Vbm cos t
1. iC 与vBE同相，与vCE反相； 2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
由右图可以得到：
100 20 40 60 80 120 160180 c
时=1，c可达100%，但输 出功率为零；
尖顶脉冲的分解系数
n
1 0
因此，为了兼顾功率与
1
效率，最佳通角取70左右。0.5
0.4
2.0
0
0.3
另：60时二次谐波分 0.2 1.0
1 0 2
量最大，40时三次谐波分 0.1
3
140
量最大，作为倍频器设计 0
不同之处：为激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同； 晶体管动态范围不同。
ic
ic
ic
ic
Q
o
eb o
t
小信号谐振放大器 波形图
t
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器 波形图
t
ic

2.3 丙类谐振功放的性能分析
5.放大特性
指VCC 、 VBB 、 RP固 定， Uim变化对放
大器性能的影响。
特点：随着Uim的增
大，先后经历： 欠压→临界→过压 且θ增大。 欠压时用于放大，过
压时用于限幅。
2.4 丙类谐振功放的电路
1.基极馈电电路
2.4 丙类谐振功放的电路
2.集电极馈电电路
源VBB应小于死区电压以保证晶体管工作于丙类状态， 一般VBB略小于0。集电极电压VCC是功率放大器的能
量来源。
2.2 丙类谐振功放的工作原理
2.工作原理
设输入ui为一余弦信号: u i Uimcost
则三极管的发射结电压：uBE VBBuiV BB U im cots
因为管子只在小半周期内导通，因而iB为脉冲电流。
2.1 丙类谐振功放的特点
1.与低频功放相比较
✓ 工作频率和相对频带不同 ✓ 负载性质不同 ✓ 工作状态不同
2.与小信号谐振放大器比较
✓ 对放大信号的要求不同 ✓ 谐振网络的作用不同 ✓ 工作状态不同
2.2 丙类谐振功放的工作原理
1.电路原理
三极管V在工作时应处于丙类工作状态，只有小部分 时间导通。LC谐振回路起到滤波和匹配作用。基极电
✓ 5.倍频器按其工作原理可分为丙类倍频器和参量倍频 器。
✓ 6.传输线变压器是以传输线原理和变压器原理相结合 的方式工作，因此具有良好的宽频带传输特性。
临界状态分析，如： 1
Po n2IcnU mcn m
Cnp PD o nC 1 2IIcC nU V 0m C cn Cm
• n越大，Pon和ηcn越小且＜n的谐波难滤除，所以
一般n取2~3级。

V C（ C V
CC U CE (sat)） RL
2.2W
m

π 4
V CC
U CE(sat) V CC

65％
5.2.2 OTL电路
1 、 OCL 电 路 线 路 简 单 、 效率高，但要采用双电源供电， 给使用和维修带来不便。
2、采用单电源供电的互 补对称电路，称为无输出变压 器（Output transformerless）的 功放电路，简称OTL电路，如 图5.2.5所示。其特点是在输出 端负载支路中串接了一个大容 量电容C2。
第五章 功率放大电路
5.1 功率放大电路概述 5.2 乙类互补对称功率放大电路 5.3 集成功率放大器 *5.4 功率管的安全使用
教学目标
1、了解功放电路特点、分类、对功放电路要求。熟悉低频
功放电路主要技术指标。
2、熟悉OCL、OTL电路组成、工作原理、性能参数估算方
法。
3、掌握交越失真产生原因、消除交越失真方法。 4、掌握复合管组成原则。
教学目标
5、熟悉常用集成功率放大器（LA4102、LM386、TDA2030
等）引脚功能，了解其主要技术指标。熟悉集成功放应用电 路组成、外接元器件作用，会估算闭环增益。
6、选学BTL电路原理及其由集成功放构成的应用电路。
7、选学功放管二次击穿和热致击穿现象及其保护措施，功
放管等功率器件散热计算及散热片的选择。
2、功放管的最大耐压U（BR）CEO 当一只管子饱和导通时，另一只管子承受的最大反向电
压为2VCC。故
U (BR)CEO 2VCC
3、功放管的最大集电极电流
I
CM

VCC RL
4、选择示例