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功率放大电路的关键问题

作者:时间:2012-05-02来源:网络收藏

电压与电流

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/168093.htm

制作电压级,通常可用共发射极或共基极以及源接地或栅接地的有电压增益的。这些仅进行电压放大,因的电流小,故没有发热的

在制作电流放大级时,要对电压放大级放大后的电平信号进行处理。因此,电源电压与电压放大级一样,且由于进行电流放大需流过大电流,所以晶体管变得很热。

通常,在电流放大级使用射极跟随器和源极输出电路,但在器件发热很严重的情况下,电路空载电流的温度稳定度就成为。首先解决这个是最为重要的。

简单的推挽电路

在射极跟随器的偏置方法。其中为无信号时,Tr1与Trz截止、空载电流没有流动的情况,此种情况完全不必考虑温度稳定性问题。

但是,如上述第3章实验所示,该电路的开关失真大,因此在本书设计的声频放大电路中没有被使用。在声频以外的用途中(例如驱动电机和各种传动装置),不考虑温度稳定度也行,所以它是很有“作为”的电路。

对开关失真进行修正

对晶体管的基极一发射极间电压VBE用二极管EEEHA1H1R0R的正向压降VF进行抵消、进而来消除开关失真的电路。

晶体管VBE的值具有温度越高就越小的负温度系数(-2.5mV/℃)。因此,由这样昀电路取出大量负载电流时,Tr1与Tr2的温度就升高(由集电极损耗引起的发热),VBE的值就变小。

然而,即使Tr1和Tr2的温度变高,二极管D1和D2上流动的电流变化也不大,所以,其正向压降VF也几乎是一定值。就是说,VF≈VBE的关系被破坏,而成为VF>VBE。

这样一来,在Tr1和Tr2中,与VF和VBE之差相对应的基极电流流动,为基极电流矗FE倍的集电极电流作为空载电流而流动,并且,这个集电极电流不是在负载上流动,而是通过Tr1与Tr2在电源一电源(GND)之间流动。

这样,进一步增加了集电极电流。由此,晶体管的温度变得更高,VF和VBE的电压差变大,集电极电流变得更大。

这种情况反复地进行着,最后,流过非常大的集电极电流,导致Tr1和Tr2发生热损坏。这就是晶体管的热击穿原理。

电路,当大电流流过时,有热击穿的担心,但在负载电流小的情况下,这又是很常用的电路。

防止热击穿

电路中接入发射极电阻来吸收VF与VBE的电压差,从而限制发射极电流的电路。空载时的集电极电流被限制在(VF-VBE)/R。

该电路更加安全。但想减少空载时的集电极电流,则必须增大R的值。

例如,VF与VBE的电压差为lOOmV时(D1,D2写Tr1,Tr2的温度差为40℃,约产生lOOmV的电压差),为了将空载时的集电极电流控制在lOmA,则必须设定R=lOΩ。

这样一来,即使射极跟随器的输出阻抗为0,该电路的输出阻抗也为ZO一10Ω。

因该发射极电阻引发的损失,在大电流输出的电路中就不能驱动如扬声器那样的低阻抗负载(扬声器的阻抗为6~8Ω)。

还有一点,该电路因温度产生的电压差仅由电阻吸收,所以没有根本地解决空载电流随温度变动的问题。

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