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晶體管電路設計 精講 第二十一貼 設計個大一些的功放(一)

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goodays 發表于 2013-8-31 18:00:55 | 只看該作者 |閱讀模式 打印 上一主題 下一主題
本帖最后由 goodays 于 2013-9-15 18:31 編輯





主要內容:
1、設計一個較大功率輸出的功放需要注意的問題
2、為第二十二貼的設計做知識儲備



      大家好,很長時間沒有見面了,前一段時間因為去了一個不能上網,不能打電話的地方,所以耽誤了很長時間的更新,向大家說一聲抱歉。


*******************************

      在第二十貼中,我們親自動手設計了一個輸出功率在1W左右的小功放,從中也學習了很多關于功放設計的一些方法。也了解了一些在設計中要著重關注的問題。但這個功放的輸出功率還是太小了,僅僅1W,那么,當我們要親自動手設計一個較大功率的功放時,我們應該做哪些準備,要學習哪些知識呢?這也是書中第五章的主要內容,因為這些知識在以前都或多或少的接觸過一些,因此這一章不會講很長時間,計劃分兩貼,第一貼也就是本貼,講一些預備知識,下一貼以書中電路為例進行實際設計。下面本貼正式開始。

      首先提出一個問題:一個10W的功放和一個1W的功放,它們的主要區別是什么?

      這還用說,一個功率大一個功率小!那么再深入的想一想呢!功率大的意思是指在同樣大小的負載上,比如說8Ω,得到更大功率。那么在8Ω的負載上得到1W的功率和10W的功率有什么區別呢?

      還是那幾個公式:P=UI,P=I*I*R,P=U*U/R。從這幾個公式,尤其是后面兩個公式上可以看到,要想在同樣的負載上得到更大的功率,需要更大的電流和更高的電壓。

      更大的電流,意味著輸出三極管要流過更大的電流。更高的電壓,意味著電源電壓也要更高一些。那么,如何來確定要多大的電流和多高的電壓呢?在前面的貼子中已經涉及到了這部分的計算,我們再來復習一遍。
假如我們要在8Ω的負載上得到10W的功率,那么按公式P=I*I*R,可得I=SQR(P/R),SQR是開平方的意思。則所需最大電流可以計算出為I=SQR(10/8)=1.12A。這是一個比較大的電流了,同樣可以算出這時候負載上的電壓為V=IR=1.12A*8Ω=9V。

      這個電壓看上去好象不怎么高。先別高興的太早了。這個9V僅只是信號輸出半周的有效值(Vrms)。以前也講過Vp=SQR(2)*Vrms,Vp是峰值,因為我們是以正弦波為例的,所以是這個公式。那么,對應信號半周的最高電壓值,也就是峰值Vp的電壓為Vp=1.414*9V=12.65V。

      好了,結論出來了,對于正弦波信號,要想在8Ω的負載上得到10W的功率,那么這個正弦波的要在正負半周都達到12.65V的振幅。也就是說,從正半周的最頂部,到負半周的最底部,電壓落差或者說幅度要有12.65V*2=25.3V。而要輸出這個幅度的信號,則電源電壓必須要高過這個數值,同時考慮到在三極管和發射極電阻上的損耗問題,一個正負15V的電源是最低要求了,為了保險起見,可以選正負17V為好。

      大家可以回想下上面的計算過程,邁出第一步其實很簡單,不是么?
現在繼續,剛才我們說了,這個10W的功放在最大功率時會輸出1.12A的電流。

      這是一個很大的問題,而且這個1.12A僅僅是最保守的一個數字,我們不得不考慮在最壞的情況下,過載時的電流。我們所選取的電源電壓是17V,為了留有余量,我們忽略輸出三極管的Vce和發射極電阻Re上的壓降,假設這17V都加在負載上,那么流經三極管的最大電流就是17V/8Ω=2.12A。當然這是最壞的情況了,但我們做設計時必須要按最壞的情況考慮。

      這個電流意味著什么呢?這個電流實際上是三極管的發射極電流,這就意味著基極電流會很大!基極電流等于2.12A/100(ß值)么?我們先看下面這個圖,然后再回來計算。


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下面是家庭作業:


預習下一貼的內容,電路圖在96頁,爭取能自己看明白。并嘗試計算并驗證圖中給出的參數。




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2#
著名的PCB哥 發表于 2013-8-31 18:20:54 | 只看該作者
樓主,辛苦了!!
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3#
褲衩喜歡diy 發表于 2013-8-31 18:27:15 | 只看該作者
你去的什么地方,,那么保密啊

終于又看見你的分享樂
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4#
蟲子先生 發表于 2013-8-31 18:49:29 | 只看該作者
終于更新了
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5#
科技小狂人 發表于 2013-8-31 19:08:59 | 只看該作者
LZ的帖子很是喜歡 頂
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6#
 樓主| goodays 發表于 2013-8-31 23:05:33 | 只看該作者
褲衩喜歡diy 發表于 2013-8-31 18:27
你去的什么地方,,那么保密啊

終于又看見你的分享樂

呵呵,現在是暑假,正是招人的時候,被封閉了。
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7#
npwjm 發表于 2013-9-1 08:20:45 | 只看該作者
謝謝樓主的分享,收藏一個
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8#
1316823620 發表于 2013-9-1 12:50:12 | 只看該作者
看看看看看
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9#
jhyjgx 發表于 2013-9-1 14:59:37 | 只看該作者
看看 都是是很么東西 希望能有貨
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10#
718324404 發表于 2013-9-1 16:30:57 | 只看該作者
lihai .........................
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