OCL功率放大电路分析笔记

时间:2024-03-26 22:49:29

OCL功率放大电路分析笔记

OCL全称:Output Capacitorless,中文名称:无输出电容的功率放大电路。

功率放大带电路最重要的技术指标是最大输出功率Pom和效率n。

若输入信号Ui为正弦信号sin(wt),负载上能得到的最大输出电压且不能失真,此时对应负载上的功率为最大输出功率Pom。

效率n等于实际负载上的平均功率除以最大输出功率Pom。

OCL功率放大电路分析笔记

输入信号Ui:OCL功率放大电路分析笔记

输出信号Uo:OCL功率放大电路分析笔记

当在0~t1时刻时,Ui会逐渐增大,而输出信号Uo反向的增大。在Ui很小时,VCC作用在Q1上 , Q1的管压降较大,随着Ui的增大,ce之间渐渐导通,Q1上的管压降有随之变小,但由于管压降不会一直减小,设饱和时管压降为Uces。则当ui增大到最大时,Uo也增大到最大,此时管压降为最小Uces,此时最大输出电压有效值:
Uom=VCCUces2 Uom=\frac{VCC-Uces} {\sqrt{2}}

最大输出功率:
Pom=Uom2RL=(VCCUces)22RL Pom=\frac{Uom^2}{RL}=\frac{(VCC-Uces)^2} {2RL}

Q1管对Ui进行放大且RL由VCC提供电流,因此流经RL的电流:
ic=VCCUcesRLsinwt ic=\frac{VCC-Uces} {RL}sin wt

Uo在RL上消耗的平均功率:
Pv=1πVCCUcesRLsinwtVccdwt=Pv=2πVcc(VccUces)RL P_v=\frac{1}{\pi}\int\frac{VCC-Uces} {R_L}sin wt \cdot V_{cc}dwt =P_v=\frac{2}{\pi}\cdot \frac{V_{cc}(V_{cc}-U_{ces})} {R_L}
因此,转换效率:
η=PomPv=π4VccUcesVcc \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \cdot \frac{V_{cc}-U_{ces}}{V_{cc}}
若在理想情况下忽略Uces,则转换效率:

η=PomPv=π478.5% \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \approx78.5 \%
η=PomPv=π478.5% \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \approx78.5 \%