乙类双电源互补对称功率放大电路

乙类双电源互补对称功率放大电路

乙类双电源互补对称功率放大电路组成　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　在图5.4所示电路中，两晶体管分别为NPN管和PNP管，由于它们的特性相近，故称为互补对称管。

　　静态时，两管的I_CQ=0；有输入信号时，两管轮流导通，相互补充 。既避免了输出波形的严重失真，又提高了电路的效率。

　　由于两管互补对方的不足，工作性能对称， 所以这种电路通常称为互补对称电路。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　 　　
二、分析计算

1. 输出特性曲线的合成

　　　　　

　　因为输出信号是两管共同作用的结果， 所以将T₁、T₂合成一个能反映输出信号和通过负载的电流的特性曲线。合成时考虑到：

　　（1）v_i=0时,V_CEQ1=V_cc ， -V_CEQ2=V_cc， 因此 Q₁=Q₂ 。

　　（2）由流过R_L的电流方向知i_c1与i_c2方向相反。即两个纵坐标轴相反。

　　（3）特性的横坐标应符合：v_CE1+v_EC2=V_cc-(-V_cc)=2V_cc

　　 v_CE1的原点与-v_CE2=2V_cc点重合；-v_CE2的原点与+v_CE1=2V_cc点重合。

　　由以上三点，得两管的合成曲线如图5.6所示。这时负载线过V_cc点形成一条斜线，其斜率为-/R_L。显然，允许的i_C的最大变化范围为2I_Cm，v_CE的变化范围为2（V_CC-V_CES）=2V_cem=2I_cmR_L。如果忽略BJT的饱和压降V_CES，V_cem=I_cmR_L≈V_CC。

2. 计算输出功率P_o

　　在输入正弦信号幅度足够的前提下，即能驱使工作点沿负载线在截止点与临界饱和点之间移动。如图5.6所示波形。 输出功率用输出电压有效值V₀和输出电流I₀的乘积来表示。设输出电压的幅值为V_om，则　
　　
　　这恰好是图5.6中△ABQ的面积。因为I_om=V_om/R_L，所以
　　
　　图5.5中的T₁ 、T₂可以看成工作在射极输出器状态，A_V≈1。当输入信号足够大，使V_im=V_om= V_cem= V_CC- V_CES ≈V_CC和I_om=I_cm时，可获得最大的输出功率　　 　　

　　由上述对P_o的讨论可知，要提供放大器的输出功率，可以增大电源电压V_CC或降低负载阻抗R_L。 但必须正确选择功率三极管的参数和施加必要的散热条件，以保证其安全工作。

3.BJT的管耗P_T

4、电源提供的功率

5、效率η

三、功率BJT的选择

1、最大管耗和最大输出功率的关系

上式表明：当V_om" 0.6V_CC时，BJT具有最大的管耗，

　

因此，功率三极管的选择应满足以下条件：

例题：P220，5.2.3

已知：v_i为正弦波，R_L=8W， V_CES=0，P_om=9W

求 （1）±V_CC的最小值，

　 （2）BJT的I_CM、

　 （3）P_om=9W时的P_v 　（4）BJT的P_CM 　（5）v_i的有效值　

解(1)

　(2)BJT的I_CM＞ I_om