当前课程知识点：模拟电子技术基础(应用部分) > 第六周 > 9.6 OCL电路中晶体管的选择 > OCL电路中晶体管的选择
在功率放大电路里边
功放管是非常重要的元件
所以我下面要讲一下
功率放大电路里边的功放管
是怎么选择的
那么我们以OCL电路为例
所以OCL电路中的
晶体管的选择
首先我们看一看
功放管它的ICM
和c-e之间的耐压是怎么选择的
电路还是这个电路
那么这里头所流过电流
就是这里流的电流
我们设这时候输入是正半周
那么这里流过的电流
最大是多少呢
最大就是这个管子
将将到了饱和区
也就是VCC减去
这个管子上头的饱和压降
去除以这个负载
就是这个管子
所流过的最大电流
如果我们忽略了饱和压降
那么它的电流再大
也大不过这个
VCC除上负载电阻了
所以我们从晶体管工作在
尽限状态
来根据它的极限参数选晶体管
那么iC的最大值
近似的就是VCC比上RL
它应该小于ICM
我们如果说的更精确一点
那应该是一个VCC
减去UCES比上RL
但实际上我们在选择的时候
总要留有余地
所以具体选择的时候
那么iC的最大值
选VCC比上RL
你选择的管子的ICM
要大于这个数值
然后我们再来看
说这只管子它承受的
最大的电压是多少呢
我们还是看它导通的时候
当那T1导通的时候
E点的电位
随着输入信号的峰值的增大
它会逐渐升高
那么升高到什么时候
就不会再升高了呢
就是这一点的电位升高到
VCC减去一个饱和压降
我们看下边这只管子
在E点电位
逐渐升高的时候
就是下边这只管子
承受的管压降
逐渐增大的时候
那么它最大的电压
承受的是多大呢
是VCC减去UCES
再加上一个VCC
那我们在实际选择的时候
c-e之间的最大电压
我们认为再大也大不过
就是两倍的VCC
这里边也是有一个余量
这个余量就是不考虑
饱和管压降
我们所选择的管子
c-e之间的耐压
要大于两倍的VCC
这就是晶体管
它的集电极电流的值
和c-e之间的耐压值
在选择的时候的
基本的原则就是这样
那下面我们再来看一看
它的Pcm
那么究竟晶体管在什么时候
它的管耗最大呢
首先我可以肯定一件事情
就是它既不是
它流过电流最大的时候
它的管耗最大
也不是它承受电压最大的时候
它的管耗最大
因为当它电流最大的时候
正是它进入饱和区的时候
它的管压降小
我们知道管耗是管压降
乘上它的集电极的电流
或者发射极电流
所以可以肯定的是
输出功率最大的时候
也就是它流过电流最大的时候
那管压降小
管耗不可能是最大
而输出功率小的时候
因为集电极电流小
虽然管子的电压大管压降大
但是它的管耗也不会大
那我们就知道了
说随着输入信号逐渐增大
在小的时候它不会管耗最大
最大了它也不会管耗大
那就其中不大不小某一时刻
它就是最大嘛
所以在数学里边
我们也有一种办法
就是把它写成为一个函数
某一个物理量的函数
然后求导
令导数为零
那你所得的这个
自变量的那个值
就是使得管耗最大的那个值
这你可以
比如说是看负载上头的
它所输出的功率
或者负载上头的电流
或者它的电压
你只要能够写出
这样一个函数式来
然后求导
令导数为零
就可以求出什么时候管耗最大
那我是这样求的
就是管子的管耗
看它跟输出电压的峰值的关系
列出个式子
然后对输出电压峰值求导
令导数等于零
然后得出来什么时候管耗最大
我们写出这个式子
注意看
积分是从零到π
但是要平均到2π
原因就是那个管子
总是在半周工作
而管耗是个平均值
所以要把半周积分起来
平均在全周
整个周期里
前一个式子是管压降
我们看对不对
我们是输出电压的峰值
做自变量
既然这是峰值
这就是乘上sinωt
就是它的瞬时值
而管压降就是VCC减去
这是那负载上头的那个
它的电压
然后我们看
它流过的电流
流过的电流
跟负载流过的电流是一样的
就是UOM乘上sinωt比上
RL
所以这个式子写出来
就是管耗和输出电压峰值之间的
函数关系
然后我们求出来
求导 令它等于零
最后就可以得出结论
这样就得出这么一个结论
说输出电压的峰值
在什么时候管耗最大呢
是π分之二乘VCC
近似的是0.6倍的VCC的时候
管耗最大
所以我们在选择管子的时候
既不能在输出功率最小的时候选
也不能在输出功率最大的时候选
要在什么时候呢
就是输出的电压的峰值
是0.6倍VCC的时候
这个时候的
那个管子的损耗
才是在整个工作过程里边的
最大管耗
我们把它带入到管子的这个
管耗的表达式
就得到这么一个式子
说最大管耗等于VCC的平方
π平方乘上RL
然后我们得到一个
很有意思的结论
说如果你忽略了饱和压降
我们这是如果
实际你不能忽略是吧
如果我们忽略了饱和压降
那么这个Pom就可以写成为
VCC平方比上2RL
那么PT最大值就是π方分之二
乘上Pom{|r}
这个Pom
是你因为UCES等于零时候的P
om
那它相似的是0.2倍的Pom
条件是UCES等于零
所以我只是想在忽略UCES的时候
想得到一个简洁的结论
来说明一个问题
什么样的问题
从这个结论上看
我们输出10W
就是负载上
要获得10W这样的功率
你并不需要一个10W的管子
如果UCES可忽略的话
你只需要一个2W的管子就行了
当然这个管子一定配上
合适的散热器
所以由此我们可以看到
在现在管子的时候
不必要把管子的管耗
和输出的功率
把它等同起来
你可以选比输出功率小的
这样的管子
来得到你所需求的那个输出功率
那么小到什么程度呢
这只是给你一个参考
通常的情况下
我们在选择的时候
都应该打上一定的余量
那么余量稍微大一点
可能损坏的可能性小一些
但是仍然是有了一弊就有一利
当你余量打的太多
那么功放管的造价会上去
综上所述 我们就可以得到了
如何去选择晶体管的极限参数
ICM要大于VCC比上
RL
c-e之间的耐压值
要大于两倍的VCC
而PCM还要大于0.2倍
乘上VCC的平方比2RL
这就是它选择极限参数的
一个规范吧
大家可以通过这个去选择它
还是要强调这一点
就是大功率管在选择参数的时候
你要注意
人家给它配备了
什么样的散热条件
要知道那个散热器
它的这个尺寸
那么你要按照这样的一个尺寸
去配备散热器
你才可以那样去使用这个管子
否则的话
可能你配备了散热器不合格
那么管子在使用的时候
就很容易损坏
-7.1模拟电子技术基础（应用部分）概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一：单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一（读图练习）
-9.8 功率放大电路的讨论二（电路的识别和故障分析）
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试
