第八章 功率放大电路
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功率放大电路工作原理功率放大电路是电子设备中常见的一种电路,它能够将输入信号的功率放大到更大的输出功率,从而驱动负载实现相应的功能。
在现代电子产品中,功率放大电路被广泛应用于音频放大、射频放大、功率放大等领域。
本文将介绍功率放大电路的工作原理,以便读者能够更好地理解和应用功率放大电路。
功率放大电路的工作原理主要包括输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面。
首先,输入信号放大是功率放大电路的基本功能之一。
当输入信号进入功率放大电路时,经过放大器的放大作用,输入信号的幅值会得到增大,从而实现对输入信号的放大处理。
而放大器的放大倍数则取决于放大器本身的增益特性,通常通过调节放大器的电路参数来实现不同的放大倍数。
其次,功率放大是功率放大电路的核心功能之一。
在输入信号经过放大器放大后,功率放大电路会将输入信号的功率放大到更大的输出功率。
这通常通过功率放大器来实现,功率放大器能够将输入信号的电压和电流进行放大,从而实现对输入信号功率的放大。
在功率放大的过程中,需要注意功率放大器的工作状态和输出功率的稳定性,以确保输出信号的质量和稳定性。
最后,输出负载驱动是功率放大电路的另一个重要功能。
在输出信号经过功率放大后,需要通过输出负载来驱动相应的负载,实现对负载的驱动和控制。
输出负载通常是电阻、电容、电感等元件,通过合理设计输出负载电路,可以实现对负载的匹配和驱动,从而实现对输出信号的有效控制和传输。
总的来说,功率放大电路的工作原理是通过输入信号放大、功率放大和输出负载驱动三个方面的功能实现对输入信号的处理和输出功率的放大。
在实际应用中,需要根据具体的需求和电路设计要求来选择合适的功率放大电路,并合理设计电路参数和工作状态,以实现对输入信号的有效放大和输出功率的稳定控制。
希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解和应用功率放大电路,为相关领域的电子设备设计和应用提供参考和帮助。
3.1 功率放大电路很多系统需要对输出信号进行放大,以便提高带负载能力、驱动后级电路,因此要对其进行功率放大。
功率放大电路种类繁多,按原理分可分为甲类、乙类推挽、丙类谐振功率放大器等,可由三极管或集成运放芯片实现,应根据不同的功率放大指标,选择不同的方案。
甲类功率放大器中,在输入信号的一个完整的周期内三极管都是导通的,因而可保证无失真的电压输出,故甲类功率放大器有利于小信号的功率放大。
缺点是晶体管的静态工作点较高,静态损耗相对较大,效率比较低。
丙类谐振放大器采用谐振网络选频进行功率放大,适合于对载波信号或高频已调波信号进行选频放大。
缺点是谐振回路只能实现窄带选频。
当信号频带较宽时,可采用乙类推挽放大器。
乙类推挽功率放大电路由功率对管搭建而成。
在输入信号的一个周期内,两管半周期轮流导通,减小了单个管子的静态损耗,具有较高的输出功率与效率。
同时由于电路的对称性,可以在输出负载端得到完整的双极性波形。
电路如图3-24所示。
图3-24 乙类推挽功率放大电路此电路的前级由AD811组成同相放大器,放大倍数为311V R A R =+。
后级的功率对管构成乙类功率推挽输出形式,提供负载的驱动电流。
通过D1、D2的电压钳位及微调电位器R a2,可实现两功率管的微导通及上下电路的完全对称。
为保护晶体管及稳定B 点输出电流,输出级串接6.8Ω的小电阻,同时保证输出信号波形对称。
经实验测试,整个电路的输出阻抗小于15Ω,通频带大于10MHz ,且带内平坦,通带波纹小于0.1dB;空载时可对0~10MHz范围内峰峰值为20V的正弦信号无失真输出;输出端接50Ω负载时,无失真的最大输出电压峰峰值达到10V,并且在峰峰值为10V的输出状态下,频率大于2MHz仍无失真现象,效果良好。
需要注意的是,同相放大电路中的AD811放大倍数不能太大,否则芯片会存在一定程度的发热。
AD811是美国模拟器件公司推出的一种宽带电流反馈视频运算放大器。