(1)乙类互补功率放大电路的工作原理
为解决交越失真,可给三极管稍稍加一点偏置,使之工作在甲乙类。 (2) 参数计算
对一只三极管,PT≈0.2Pom (5)
过损耗区由集电极功耗PCM所决定。
于是两个三极管一个正半周、一个负半周轮流导电,在负载上将正半周和负半周合成在一起,得到一个完整的不失真波形。如图2(a)所示。严格说,输入信号很小时,达不到三极管的开启电压,三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真,这个失真称为交越失真如图2(b)所示。 | ||
(a) 波形图 (b) 交越失真 图2 乙类互补功率放大电路波形的合成 |
① 最大不失真输出功率Pom
设互补功率放大电路为乙类工作状态,输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降,负载上的最大不失真功率为
② 电源功率PV
直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率,信号越大,电流越大,电源功率也越大。
显然PV 近似与电源电压的平方成比例。
③ 三极管的管耗PT
电源输入的直流功率,有一部分通过三极管转换为输出功率,剩余的部分则消耗在三极管上,形成三极管的管耗。显然
将PT画成曲线,如图4所示。显然,管耗与输出幅度有关,图4中画阴影线的部分即代表管耗,PT与Vom成非线性关系,有一个最大值。 可用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTM发生在Vom=0.64VCC处,将Vom=0.64VCC代入PT表达式,可得PTM为
图4 乙类互补功率放大电路的管耗 |
④ 效率η
(6), 当Vom = VCC 时效率最大,η=π/4 =78.5%。
(3) 大功率三极管输出特性曲线的分区
在大功率三极管的输出特性中,除了与普通三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外,从使用和安全角度还分有过电流区、过电压区和过损耗区。它们的位置如图5所示。
过电流区是由最大允许集电极电流确定的,超过此值,β将明显下降。
过电压区由c、e间的击穿电压V(BR)CEO所决定。
图5 三极管的极限工作区 |
图6 单电源OTL互补功率放大电路 |