OCL功率拓宽电路最大输出功率和改换功率的剖析核算
下面以OCL电路为例,介绍功率拓宽电路最大输出功率和改换功率的剖析核算,以及功放中晶体管的挑选。
1、电路构成
关于图1 (a)所示的底子电路,若思考晶体发射结的翻开电压Uon,则当输入电压的数值ui<UON,T1和T2管均处于截止状况,输出电压,使波形失真;只需当|ui|>UON时,TI和T2管才导通,它们的基极电扔掉真,如图1所示,因此输出电压波形发作交越失真。为了消除交越失真,应当设置适宜的静态作业点,使两只管均作业在临界导通或微导通状况。消除交越失真的OCL电路如图2所示。
图1 交越失真的发作 | 图2 消除交越失真的OCL电路 |
2、作业原理
在图2所示电路中,功放管T1、T2的基极直接有两个二极管D1、D2。静态时,从电源的+UCC经过R1、R2、D1、D2、R3到-UCC有一个电流流过,静态作业电流在D1、D2上发作正向压降,给T1、T2供给大于死区电压的基极偏置电压,其值约为两管翻开电压之和。
静态时,就发作有静态作业电流IB1、IB2,这是尽管发射极作业电流IE1=-IE2,其值持平、方向相反,而负载RL是没有静态电流流过,UE=0,则输出电压uo=0。
有正弦输入信号电压ui效果时,因为二极管的动态电阻rd和电阻R2的阻值均较小,能够以为Ub1=Ub2=ui。当输入信号电压ui为正半周时,晶体管T1导通,T2截止,电源+UCC经过T1和RL到地,发作电流ic1=io,电流io经过负载电阻RL,发作正半周输出电压uo;当输入信号电压ui为负半周时,管T2导通,T1截止,电源-UCC经过T2和RL到地,发作电流ic2=io,电流io经过负载电阻RL,发作负半周输出电压uo;
可见,在一个改动周期内,负载RL上输出一个无缺的不失真的正弦电压uo或电流io。应当留神,静态作业点Q不宜设置得过高,应尽或许挨近乙类状况;不然静态电流较大,会使功耗增大,功率下降,致使功放管过热而损坏。
3、OCL电路的输出功率及功率
功率拓宽电路中最首要的技能方针是电路的最大输出功率POM和功率μ,为了求POM,需求首恳求出负载上能够得到的最大输出电压幅值UOM。当输入电压满意大,又不发作饱满失真时,电路的图解剖析如图3所示。
图3 OCL电路的图解剖析 |
图3是乙类互补功率拓宽电路两管作业时信号电流iC1、iC2的波形以及构成后的uCE波形的图解剖析。为了剖析便当起见,将晶体管T2的特性曲线倒置在T1的右下方。两管的特性曲线在Q点(UCE=UCC)处重合,这时负载线经过UCC为一条斜线。从图3可知,在输入信号满意大的状况下,电流的最大改动计划为2icmax,电压uCE的改动计划为2(UCC-UCES),当输入电压ui改动时,其最大输出电压最大值UOM=UCC-UCES。
所以,最大输出功率
(1) |
在疏忽基极回路电流的状况下,电源UCC供给的电流
(2) |
电源在负载取得最大功率时所耗费的均匀功率等于其均匀电流与电源电压之积,其表达式为
(3) |
(4) |
功率
(5) |
在志向状况下,疏忽饱满压降UCES,即UCES=0
应当指出,大功率管的饱满管压降常为2-3V,因此一般状况下都不能疏忽饱满管压降UCES。
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