功率放大电路最重要的技术指标是电路的最大输出功率Pom及效率η ( 伊塔)。为了求解Pom,需首先求出负载上能够得到的最大输出电压幅值。当输入电压足够大,且有不产生饱和失真时,电路的分析如图3.2所示。
图中的I区为Q1的输出特性,II区为Q2的输出特性。因两只管子的静态电流很小,所以可以认为静态工作点在横轴上,如上图所标注的,因而最大输出电压幅值等于电源电压减去晶体管的饱和压降,即(Vcc-Vces1)。
实际上,即使不画出图形,也能得到同样的结论。可以想象,在正旋波的正半周,Ui从0逐渐增大,输出电压也随之逐渐增大,Q1管的管压降必然逐渐减小,当管压降下降到饱和压降时,输出电压达到最大值,其值为(Vcc-Vces1),因此最大不失真输出电压的有效值:
Uom=(Vcc-Vces1)/,假设三极管参数等一样,饱和压降也一样,即Vces1=-Vces1=Vces。
最大输出功率:Pom=Uom^2/R2=(Vcc-Vces)^2/2RL
在忽略基极回路电流的情况下,电源Vcc提供的电流:
Ic=(Vcc-Vces)/RLsinwt
电源在负载获得最大交流功率时,所消耗的的平均功率等于平均电流于电源电压之积,
Pv=1/Π(Vcc-Vces)/RLsinwt*Vcc dwt
整理后得到,转换效率
η。=Pom/Pv=Π/4*(Vcc-Vces)/Vcc
在理想情况下,即饱和管的压降可忽略不计的情况下
Pom=Uom^2/RL=Vcc^2/2RL
Pv=2/Π*Vcc^2/RL
η。=Pom/Pv=Π/4=78.5%
应当指出,大功率饱和管压降为2-3v,因而一般情况下不能忽略饱和管的压降,即不能用上面的三个式子。
编辑:jq
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原文标题:OCL电路的的输出功率及效率
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