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。

输入信号Ui:

输出信号Uo:

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: U o m = V C C − U c e s 2 Uom=\frac{VCC-Uces} {\sqrt{2}} Uom=2 ​VCC−Uces​

最大输出功率: P o m = U o m 2 R L = ( V C C − U c e s ) 2 2 R L Pom=\frac{Uom^2}{RL}=\frac{(VCC-Uces)^2} {2RL} Pom=RLUom2​=2RL(VCC−Uces)2​

Q1管对Ui进行放大且RL由VCC提供电流，因此流经RL的电流: i c = V C C − U c e s R L s i n w t ic=\frac{VCC-Uces} {RL}sin wt ic=RLVCC−Uces​sinwt

Uo在RL上消耗的平均功率: P v = 1 π ∫ V C C − U c e s R L s i n w t ⋅ V c c d w t = P v = 2 π ⋅ V c c ( V c c − U c e s ) R L 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} Pv​=π1​∫RL​VCC−Uces​sinwt⋅Vcc​dwt=Pv​=π2​⋅RL​Vcc​(Vcc​−Uces​)​ 因此，转换效率: η = P o m P v = π 4 ⋅ V c c − U c e s V c c \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \cdot \frac{V_{cc}-U_{ces}}{V_{cc}} η=Pv​Pom​​=4π​⋅Vcc​Vcc​−Uces​​ 若在理想情况下忽略Uces，则转换效率:

η = P o m P v = π 4 ≈ 78.5 % \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \approx78.5 \% η=Pv​Pom​​=4π​≈78.5% η = P o m P v = π 4 ≈ 78.5 % \eta= \frac{P_{om}} {P_v}= \frac{\pi}{4} \approx78.5 \% η=Pv​Pom​​=4π​≈78.5%