模拟电路网络课件 第二十四节:甲乙类互补对称功率放大电路

[09-12 12:21:00]   来源:http://www.88dzw.com  电路基础   阅读:8843

文章摘要:值得指出的是,采用一个电源的互补对称电路,由于每个管子的工作电压不是原来的VCC,而是VCC/2,即输出电压幅值Vom最大也只能达到约VCC/2,所以前面导出的计算Po、PT、和PV的最大值公式,必须加以修正才能使用。修正的方法也很简单,只要以VCC/2代替原来的公式中的VCC即可。二、自举电路图1电路是前面已讨论的单电源互补对称电路,它虽然解决了工作点的偏置和稳定问题,但在实际运用中还存在其他方面的问题。如输出电压幅值达不到Vom=VCC/2。现分析如下。在额定输出功率情况下,通常输出级的BJT是处在接近充分利用的状态下工作。例如,当vI为负半周最大值时,iC3最小,vB1接近于+VCC,此

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值得指出的是,采用一个电源的互补对称电路,由于每个管子的工作电压不是原来的VCC,而是VCC/2,即输出电压幅值Vom最大也只能达到约VCC/2,所以前面导出的计算Po、PT、和PV的最大值公式,必须加以修正才能使用。修正的方法也很简单,只要以VCC/2代替原来的公式中的VCC即可。

二、自举电路

图1电路是前面已讨论的单电源互补对称电路,它虽然解决了工作点的偏置和稳定问题,但在实际运用中还存在其他方面的问题。如输出电压幅值达不到Vom=VCC/2。现分析如下。

在额定输出功率情况下,通常输出级的BJT是处在接近充分利用的状态下工作。例如,当vI为负半周最大值时,iC3最小,vB1接近于+VCC,此时希望T1在接近饱和状态工作,即vCE1= VCES,故K点电位vK= +VCC-VCES » VCC。当vi为正半周最大值时,T1截止,T2接近饱和导电,vK=VCES»0。因此,负载RL两端得到的交流输出电压幅值Vom= VCC/2。

上述情况是理想的。实际上,图1的输出电压幅值达不到Vom= VCC/2,这是因为当vi为负半周时,T1导电,因而iB1增加,由于Rc3上的压降和vBE1的存在,当K点电位向+VCC接近时,T1的基流将受限制而不能增加很多,因而也就限制了T1输向负载的电流,使RL两端得不到足够的电压变化量,致使Vom明显小于VCC/2。

如何解决这个矛盾呢?如果把图1中D点电位升高,使VD >+VCC,例如将图中D点与+VCC的连线切断,VD由另一电源供给,则问题即可以得到解决。通常的办法是在电路中引入R3C3等元件组成的所谓自举电路,如图2所示。

在图2中,当vI =0时,vD=VD=VCC-Ic3R3 ,而vK=VK=VCC/2,因此电容T1两端电压被充电到VC3=VCC/2-Ic3R3。

当时间常数R3C3足够大时,vC3(电容C3两端电压)将基本为常数(vC3 »VC3),不随vi而改变。这样,当vi为负时,T1导电,vK将由VCC/2向更正方向变化,考虑到vD=vC3+vK=VC3+vK ,显然,随着K点电位升高,D点电位vD也自动升高。因而,即使输出电压幅度升得很高,也有足够的电流iB1,使T1充分导电。这种工作方式称为自举,意思是电路本身把vD提高了。

小结

l 功率放大电路是在大信号下工作,通常采用图解法进行分析。研究的重点是如何在允许的失真情况下,尽可能提高输出功率和效率。

l 与甲类功率放大电路相比,乙类互补对称功率放大电路的主要优点是效率高,在理想情况下,其最大效率约为7.85%。为保证BJT安全工作,双电源互补对称电路工作在乙类时,器件的极限参数必须满足:PCM>PT1≈0.2 Pom,|V(BR)CEO|>2VCC,ICM>VCC/RL。

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