功率放大電路最重要的技術指標是電路的最大輸出功率Pom及效率η ( 伊塔)。為了求解Pom,需首先求出負載上能夠得到的最大輸出電壓幅值。當輸入電壓足夠大,且有不產生飽和失真時,電路的分析如圖3.2所示。
圖中的I區為Q1的輸出特性,II區為Q2的輸出特性。因兩只管子的靜態電流很小,所以可以認為靜態工作點在橫軸上,如上圖所標注的,因而最大輸出電壓幅值等于電源電壓減去晶體管的飽和壓降,即(Vcc-Vces1)。
實際上,即使不畫出圖形,也能得到同樣的結論。可以想象,在正旋波的正半周,Ui從0逐漸增大,輸出電壓也隨之逐漸增大,Q1管的管壓降必然逐漸減小,當管壓降下降到飽和壓降時,輸出電壓達到最大值,其值為(Vcc-Vces1),因此最大不失真輸出電壓的有效值:
Uom=(Vcc-Vces1)/,假設三極管參數等一樣,飽和壓降也一樣,即Vces1=-Vces1=Vces。
最大輸出功率:Pom=Uom^2/R2=(Vcc-Vces)^2/2RL
在忽略基極回路電流的情況下,電源Vcc提供的電流:
Ic=(Vcc-Vces)/RLsinwt
電源在負載獲得最大交流功率時,所消耗的的平均功率等于平均電流于電源電壓之積,
Pv=1/Π(Vcc-Vces)/RLsinwt*Vcc dwt
整理后得到,轉換效率
η。=Pom/Pv=Π/4*(Vcc-Vces)/Vcc
在理想情況下,即飽和管的壓降可忽略不計的情況下
Pom=Uom^2/RL=Vcc^2/2RL
Pv=2/Π*Vcc^2/RL
η。=Pom/Pv=Π/4=78.5%
應當指出,大功率飽和管壓降為2-3v,因而一般情況下不能忽略飽和管的壓降,即不能用上面的三個式子。
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原文標題:OCL電路的的輸出功率及效率
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