低频功率放大器概述

第4章低频功率放大器【课题】4.1低频功率放大器概述【教学目的】1．了解低频功率放大器基本要求。2．掌握功率放大器的三种工作状态。3．了解功率放大器的常用耦合方式。【教学重点】1．低频功率放大器基本要求。2．低频功率放大器的分类。【教学难点】1．低频功率放大器基本要求。2．功率放大器的三种工作状态。【教学参考学时】1学时【教学方法】讲授法【教学过程】一、引入新课1．复习电压放大器主要任务。2．列举低频功率放大器的应用：如扩音系统或收音机电路中的功放电路。二、讲授新课4.1.1低频功率放大电路的基本要求功率放大器作为放大电路的输出级,具有以下几个特点和基本要求：1．能向负载输出足够大的不失真功率由于功率放大器的主要任务是向负载提供不失真的信号功率，因此，功率放大器应有较高的功率增益，即应有较高的输出电压和较大的输出电流。2．有尽可能高的能量转换效率功率放大器实质上是一个能量转换器，它将电源供给的直流能量转换成交流信号的能量输送给负载，因此，要求其转换效率高。3．尽可能小的非线性失真由于输出信号幅度要求较大，功放管（三极管）大都工作在饱和区与截止区的边沿，因此，要求功放管的极限参数ICm、PCm、V（BR）CEO等除应满足电路正常工作外还要留有一定余量，以减小非线性失真。4．功放管散热性能要好直流电源供给的功率除了一部分变成有用的信号功率以外，还有一部分通过功放管以热的形式散发出去（管耗），因此，降低结温是功率放大器要解决的一个重要问题。4.1.2低频功率放大器的分类1．按电路工作状态分类（1）甲类功放电路甲类功放电路中的功放管始终工作在三极管输出特性曲线的线性部分如图4.1（a）所示，即在输入信号的整个周期内，功放管始终导通，故电路输出波形失真小，但因静态时，功放管处于导通状态，且静态电流（ICQ）较大，电路转换效率较低，理想情况下最大效率达50%。（2）乙类功放电路乙类功放电路在静态时，功放管处于截止状态，如图4.1（b）所示，即在输入信号的整个周期内，功放管只在输入信号的半个周期内导通的。因此，电路需用两只参数基本一致的功放管轮流工作（推挽）才能输出完整的波形信号。由于静态电流为零，电路转换效率较高，理想情况下可达78.5%，但因电路输出波形存在交越失真（注：该内容将在4.2常用低频功率放大器中学习），需解决失真问题。（3）甲乙类功放电路甲乙类功放电路在静态时，功放管处于微导通状态，如图4.1（c）所示，即在输入信号的整个周期内，功放管只在输入信号的大半个周期内导通。与乙类功率放大器电路一样，需用两只参数基本一致的功放管轮流工作（推挽）才能输出完整的波形信号。由于静态时管子仍然处于导通状态，因此，在输入信号很小时，两个功放管同时都工作，克服了交越失真。电路转换效率略低于乙类，原因是静态时电路中仍有很小的电流，电路会消耗部分电源功率。图4.1功放管的三种工作状态2．按耦合方式分类（1）阻容耦合功放电路——功放电路输出端通过耦合电容连接负载，如：OTL功放电路。（2）变压器耦合功放电路——功放电路输出端通过变压器连接负载。变压器具有阻抗变换作用，可使负载获得最大功率，但由于有变压器体积大、损耗大、频率特性差等不足之处，目前应用不多。（3）直接耦合功放电路——功放电路输出端无需通过任何元件而直接与负载相连，如：OCL功放电路及集成功放电路。三、课堂小结1．低频功放电路的基本要求。2．低频功放电路的分类。四、课堂思考P97思考与练习题1、2、3。五、课后练习P108一、填空题：1~4；二、判断题：2；三、选择题：1~4。