【文章內(nèi)容簡介】 負(fù)載上可能獲得的最大功率和效率 （ 2）若輸入電壓最大有效值為 8V，則負(fù)載上能夠獲得的最大功率為多少 解（ 1） （ 2）因?yàn)閁O≈ Ui，所以 UOm≈ 8V。最大輸出功率 LC E S 1CCE m a xC m a x R UV －＝ ?II）－（?。剑?UUVR1s i nRU)s i nUV(2 12 1POM2OMCCL0 0 LOMOMCCT??????? ? ?? ? ?? ttdttdiu CCEWmm 18R2 UVRUPL2C E SCCLO2O ?）－（＝＝ UV4PPCCC E SCCVO ?? －＝＝ ?? mWmm 1648RUP 2LO2O ?＝＝永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 LM386 內(nèi)部電 路原理圖 小結(jié)： 。分析時應(yīng)采用圖解法。 （ 1）求出功放電路負(fù)載上可能獲得的交流電壓的幅值， （ 2）求出功放電路負(fù)載上可能獲得的最大交流功率 （ 3）求出電源提供的直流平均功率 （ 4）求出轉(zhuǎn)換效率 電路為直接耦合功率電路，為了消除交越失真，應(yīng)工作在甲乙類狀態(tài)。 第五章 集成功率放大電路 OTL、 OCL 和 BTL 電路均有各種不同電壓增益多種型號的集成電路。只需外接少量元件，就可成為實(shí)用電路。 本節(jié)主要掌握集成功放的電路組成，工作原理、主要性能指標(biāo)和典型運(yùn)用。 集成功率放大電路分析 1. LM386 是一種音頻集成功放，具有功耗小，電壓增益可調(diào)節(jié)，電源電壓范圍大，外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。 一、 LM386 內(nèi)部電路 第一級差分放大電路（雙入單出） 第二級共射放大電路（恒流源作有源負(fù)載） 第三級 OTL功放電路 輸出端應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。 電阻 R7 從輸出端連接到 T2 的發(fā)射極形成反饋通道，并與 R5 和 R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，引入深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 RRR RAu //2 65 7??永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 LM386 的外形和引腳的排列 二、 LM386 的電壓放大倍數(shù) 1 和 8之間開路時 Uf=UR5+UR6≈ Ui/2 1 和 8之間外接電阻 R時 1 和 8之間對交流信號相當(dāng)于短路時 1 和 5之間外接電阻，也可改變電路的電壓放大倍數(shù) 結(jié)論：電壓放大倍數(shù)可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范 圍為 20~200。 三、 LM386 引腳圖 集成功率放大電路的主要性能指標(biāo)（略） 集成功率放大電路的應(yīng)用 一、集成 OTL 電路的應(yīng)用 外接元件最少的用法 電路如圖 靜態(tài)時輸出電容上電壓為 VCC /2 最大不失真輸出電壓的峰－峰值為電源電壓 VCC 最大輸出功率為 OiOfUURRR RRUUF??????? ??? 276565202)1(2657657 ??????? ??RRRRRRUUAiOu202157 ?? RRAu657 )//(2 RR RRAu ??WRVRVPLCCLCCOm 18)2 2/( 22???永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 LM386電壓增益 最大的用法 輸入電壓有效值 電壓增益最大的用法 引腳 1 和引腳 8 接10uF電解電容器， 1和 8之間交流短路。 的一般用法 引腳 1和 引腳 5接電阻，也可改變電壓放大倍數(shù)。結(jié)論：學(xué)完本節(jié)，能根據(jù)給定的電壓放大倍數(shù)、最大輸出電壓設(shè)計(jì)功放電路。 二、集成 OCL 電路的應(yīng)用 TDA1521 的基本接法 電路圖如圖 TDA1521 為 2 通道 OCL 電路， 可作為立體聲擴(kuò)音機(jī)左、右兩個聲道的功放。 最大輸出功率 Pom＝ 12W 最大不失真輸出電壓 Uom ＝ 三、集成 BTL 電路的應(yīng)用 TDA1556 為 2 通道 BTL 電路。可作為立體聲擴(kuò)音機(jī)左，右兩個聲道的功放。電路如圖 TDA1556 的基本接法 小結(jié)： 、 OCL 和 BTL 均有不同性能的集成電路，只需外科少量元件，就可成為實(shí)用電路。 mVAVUuCCim 2832/2 ??永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ，以防止功放管過流、過壓，過損耗或二次擊穿。 第六章 基本放大電路的分析方法 放大電路的靜態(tài)分析 放大電路的靜態(tài)分析有 計(jì)算法 和 圖解分析法 兩種。 靜態(tài)工作狀態(tài)的計(jì)算分析法 根據(jù)直流通路可對放大電路的靜態(tài)進(jìn)行計(jì)算 () IC=? IB () VCE=VCC－ ICRc () IB、 IC和 VCE這些量代表的工作狀態(tài)稱為 靜態(tài)工作點(diǎn) ，用 Q表示。 在測試基本放大電路時，往往測量三個電極對地的電位 VB、 VE和 VC即可確定三極管的工作狀態(tài)。 靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析法 放大電路靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析如圖 所示。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 放大電路靜態(tài)工作狀態(tài)的圖解分析 直流負(fù)載線的確定方法： 1. 由直流負(fù)載列出方程式 VCE=VCC－ ICRc 2. 在輸出特性曲線 X 軸及 Y軸上確定 兩個特殊點(diǎn) ? ? VCC和 VCC/Rc,即可畫出直流負(fù)載線。 3. 在輸入回路列方程式 VBE =VCC－ IBRb 4. 在輸入特性曲線上，作出輸入負(fù)載線，兩線的交點(diǎn)即是 Q。 5. 得到 Q點(diǎn)的參數(shù) IBQ、 ICQ和 VCEQ。 例 ：測量三極管三個電極對地電位如圖 所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 圖 三極管工作狀態(tài)判斷 例 ：用數(shù)字電壓表測得 VB = V 、 VE = V 、 VC =8 V，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 電路如圖 所示 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 例 電路圖 放大電路的動態(tài)圖解分析 交流負(fù)載線 交流負(fù)載線確定方法： 1. 通過輸出特性曲線上的 Q點(diǎn)做一條直線，其斜率為 1/RL39。 2. RL39。= RL∥ Rc，是交流負(fù)載電阻。 3. 交流負(fù)載線是有交流輸入信號時，工作點(diǎn) Q的運(yùn)動軌跡。 4. 交流負(fù)載線與直流負(fù)載線相交，通過 Q點(diǎn)。 圖 放大電路的動態(tài)工作狀態(tài)的 圖解分析 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 交流工作狀態(tài)的圖解分析 動畫 圖 放大電路的動態(tài)圖解分析 （動畫 31） 通過圖 所示動態(tài)圖解分析，可得出如下結(jié)論： 1. vi?? vBE?? iB?? iC?? vCE?? |vo| ?； 2. vo與 vi相位相反； 3. 可以測量出放大電路的電壓放大倍數(shù)； 4. 可以確定最大不 失真輸出幅度。 (3) 最大不失真輸出幅度 ① 波形的失真 飽和失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的飽和區(qū)而引起的非線性失真 。 截止失真 由于放大電路的工作點(diǎn)達(dá)到了三極管的截止區(qū)而引起的非線性失真。 ② 放大電路的最大不失真輸出幅度 放大電路要想獲得大的不失真輸出幅度，需要： 1. 工作點(diǎn) Q 要設(shè)置在輸出特性曲線放大區(qū)的中間部位； 2. 要有合適的交流負(fù)載線。 (4) 非線性失真 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 放大器要求輸出信號與輸入信號之間是線性關(guān)系，不 能產(chǎn)生失真。 由于三極管存在非線性，使輸出信號產(chǎn)生了 非線性失真 。 非線性失真系數(shù)的定義 ：在某一正弦信號輸入下，輸出波形因非線性而產(chǎn)生失真，其諧波分量的總有效值與基波分量之比，用 THD 表示，即 (5) 輸出功率和功率三角形 放大電路向電阻性負(fù)載提供的 輸 出功率 : 在輸出特性曲線上，正好是三角形 ?ABQ 的面積，這一三角形稱為 功率三角形 。要想 Po大，就要使功率三角形的面積大，即必須使 Vom 和 Iom 都要大。 圖 功率三角形 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 6． 3 三極管的低頻小信號模型 (1) 模型的建立 1. 三極管可以用一個模型來代替。 2. 對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。 3. 小信號意味著三極管在線性條件下工作，微變也具有線性同樣的含義。 三極管的低頻小信號模型如圖 所示。 圖 雙極型三極管 h參數(shù)模型 （ 2) 模型中的主要參數(shù) ① rbe—— 三極管的交流輸入電阻 根據(jù)二極管的方程式 對于三極管的發(fā)射結(jié) b39。相當(dāng)基區(qū)內(nèi)的一個點(diǎn)， b 才是基極。所以其動態(tài)電導(dǎo)為 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 reb39?！?VT / iE re=reb39。?Q≈ VT /IEQ=26 mV/ IEQ rbe?Q= rbb39。 +(1+?) VT / iE≈ 300 ?+(1+?)26 mV/ IEQ （ ） 對于小功率三極管 rbb’ ≈ 300 ?，高頻管 rbb39。 ≈ 50? 相當(dāng)于基區(qū)的體電阻。 ② ? ib—— 輸出電流源 表示三極管的電流放大作用。反映了三極管具有電流控制電流源 CCCS 的特性 。 (3) h參數(shù) 三極管的模型也可用網(wǎng)絡(luò)方程導(dǎo)出 。三極管的輸入和輸出特性曲線如下： ，稱為 輸入電阻 ，即 rbe。 ，稱為 電壓反饋系數(shù) 。 ，稱為 電流放大系數(shù) ，即 ?。 ，稱為 輸出電導(dǎo) ，即 1 / rce。 h參數(shù)的物理含義見圖 和圖 。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 h11和 h12的 意義 h參數(shù)都是小信號參數(shù)，即微變參數(shù)或交流參數(shù)。 h參數(shù)與工作點(diǎn)有關(guān)，在放大區(qū)基本不變。 h參數(shù)都是微變參數(shù)，所以只適合對交流小信號的分析 圖 h21和 h22的意義 (4) h 參數(shù)微變等效電路簡化模型 簡化的三極管 h參數(shù)模型，如圖 所示 。圖中 作了兩處忽略 ① h12反映三極管內(nèi)部的電壓反饋，因數(shù)值很小，一般可以忽略。 ② h22=1/rce具有電導(dǎo)的量綱，與電流源并聯(lián)時，因分流極小，可作開路處理 。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 三極管簡化 h參數(shù)模型 6． 4 共射組態(tài)基本放大電路微變等效電路分析法 (1) 共射組態(tài)基本放大電路 共發(fā)射極交流基 本放大電路如圖 （ a）所示。 Rb1和 Rb2系偏置電阻。 C1是耦合電容，將輸入信號 vi耦合到三極管的基極。 Rc是集電極負(fù)載電阻。 Re是發(fā)射極電阻， Ce是 Re的旁路電容。 C2是耦合電容，將集電極的信號耦合到負(fù)載電阻 RL上。 Rb Rb Rc和 Re處于直流通路中，如圖 （ b）。 RC 、 RL相并聯(lián)，處于輸出回路的交流通路之中 。 永城職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 (a) 共射基本放大電路 （動畫 35） (b) h 參數(shù)微變等效電路 （動畫36） 圖 共射組態(tài)交流基本放大電路及其微變等效電路 (2) 直流計(jì)算 圖 電路的直流通路如圖 (a)所示，用戴維寧定理進(jìn)行變換后如圖 (b)所示。因此靜態(tài)計(jì)算如下： IB=( VCC′ － VBE)/ [Rb′ +(1+?)Re] () VCC′ = VCC Rb2 / (Rb1+Rb2) () Rb′ = Rb1∥ Rb2 () IC=?IB VC= VCC－ IC