功率放大器基本电路特点
- 格式：doc
- 大小：214.00 KB
- 文档页数：16
下载文档原格式
合集下载
第8章 功率放大电路
7 功率放大电路
7.1 概述 ＊7.2 小功率放大器 7.3 互补对称功率放大电路 7.4 集成功率放大器 7.5 功率放大器实际应用电路
7.1
概述
功率放大就是在有较大的电压输出的同时，又 要有较大的电流输出。 前面学过的放大电路多用于多级放大电路的输 入级或中间级，主要用于放大微弱的电压或电 流信号。
7.3.2 单电源互补对称功率放大器 （OTL--无输出变压器电路） 当在电路中采用单电源供电 时，可采用图7-3-3所示的 电路。
图7-3-3 单电源互补对称功率放大器
图7-3-3中，功效管工作在乙类状态。静态时因电路对称， E点电位为 1 VCC ，负载中没有电流。
2
① vi正半周，T1导通，T2截止，io=iC1，负载RL上得到正半 周点
1、任务和特点：
（1）大信号工作状态
为输出足够大的功率，功放管的动态工作范围很大，功放管中的电 压、电流信号都是大信号，一般以不超过功放管的极限参数为限度。
（2）非线性失真问题
输出功率越大，电压和电流的幅度就越大，信号的非线性失真就越 严重，如何减小非线性失真是功放电路的一个重要问题。
4
78 .5%
7.3.1 双电源互补对称 电路（OCL电路） （4）管耗PT
2 1 1 2 Vom 1 Vom PT 1 PT 2 PV PO · ·CC V 2 2 RL 2 RL 2 1 VomVCC Vom R 4 L
dVom
2 VomVCC Vom 4
代入式（7-3-7）得，T1、T2消耗功率的极限值为：
7.1 概述 ＊7.2 小功率放大器 7.3 互补对称功率放大电路 7.4 集成功率放大器 7.5 功率放大器实际应用电路
7.1
概述
功率放大就是在有较大的电压输出的同时，又 要有较大的电流输出。 前面学过的放大电路多用于多级放大电路的输 入级或中间级，主要用于放大微弱的电压或电 流信号。
7.3.2 单电源互补对称功率放大器 （OTL--无输出变压器电路） 当在电路中采用单电源供电 时，可采用图7-3-3所示的 电路。
图7-3-3 单电源互补对称功率放大器
图7-3-3中，功效管工作在乙类状态。静态时因电路对称， E点电位为 1 VCC ，负载中没有电流。
2
① vi正半周，T1导通，T2截止，io=iC1，负载RL上得到正半 周点
1、任务和特点：
（1）大信号工作状态
为输出足够大的功率，功放管的动态工作范围很大，功放管中的电 压、电流信号都是大信号，一般以不超过功放管的极限参数为限度。
（2）非线性失真问题
输出功率越大，电压和电流的幅度就越大，信号的非线性失真就越 严重，如何减小非线性失真是功放电路的一个重要问题。
4
78 .5%
7.3.1 双电源互补对称 电路（OCL电路） （4）管耗PT
2 1 1 2 Vom 1 Vom PT 1 PT 2 PV PO · ·CC V 2 2 RL 2 RL 2 1 VomVCC Vom R 4 L
dVom
2 VomVCC Vom 4
代入式（7-3-7）得，T1、T2消耗功率的极限值为：
功率放大电路(基本放大电路)
(2-24)
IC Q
ICQ
UCE
IB
ib t ic
IC Q
t
ib t
ui
t
UBE
uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
(2-25)
IC
ic
t
uCE的变化沿一 条直线
UCE u 相位如何 ce
uce t
uce与ui反相！
(2-26)
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
结正偏，并提 供适当的静态 工作点。
(2-16)
+EC RC C1 T RB EB
集电极电源， 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
C2
(2-17)
+EC RC
C1 T RB EB C2
集电极电阻， 将变化的电流 转变为变化的 电压。
(2-18)
耦合电容：
电解电容，有极性。 大小为10mF~50mF
返回
(2-49)
图2.3.5 利用图解法求解静态工作点 和电压放大倍数
返回
(2-50)
2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路 iB iB uBE uBE 当信号很小时，将输入特性 在小范围内近似线性。
u BE ube rbe iB ib
对输入的小交流信号而言， 三极管相当于电阻rbe。
c
rce很大， 一般忽略。
e
(2-53)
二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
RC
RL
ii
ib
IC Q
ICQ
UCE
IB
ib t ic
IC Q
t
ib t
ui
t
UBE
uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
(2-25)
IC
ic
t
uCE的变化沿一 条直线
UCE u 相位如何 ce
uce t
uce与ui反相！
(2-26)
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
结正偏，并提 供适当的静态 工作点。
(2-16)
+EC RC C1 T RB EB
集电极电源， 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
C2
(2-17)
+EC RC
C1 T RB EB C2
集电极电阻， 将变化的电流 转变为变化的 电压。
(2-18)
耦合电容：
电解电容，有极性。 大小为10mF~50mF
返回
(2-49)
图2.3.5 利用图解法求解静态工作点 和电压放大倍数
返回
(2-50)
2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路 iB iB uBE uBE 当信号很小时，将输入特性 在小范围内近似线性。
u BE ube rbe iB ib
对输入的小交流信号而言， 三极管相当于电阻rbe。
c
rce很大， 一般忽略。
e
(2-53)
二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
RC
RL
ii
ib
集成功率放大器电路的特点
积件 4-4-1：认识集成功放电路
作业： 1、请查阅资料，画出LA4100集成功放的组成 的集成功率放大器电路，写出LA4100各引脚的 功能，写出各外围电路元件的名称作用。
积件 4-4-1：认识集成功放电路
1、集成功率放大器电路的特点：
（1）轻便小巧，成本低廉，外部接线大大减少，使用方便，可靠性高。 （2）温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小。 （3）有各种保护电路。如过流保护，过热保护，过压保护等，使用更安全。
2、集成功放的种类： （1）从用途划分：
积件 4-4-1：认识集成功放电路
4、集成功放与集运放的区别：
对集成功放要求输出更大的功率，为了达到这个要求，集成功放的输出级常常 采用复合管组成。另外，通常要求更高的直流电源电压。对于输出功率比较高 的集成功放，有时要求其外壳装散热片。由于集成工艺的限制，集成功放中的 某些元件外接，例如OTL电路中的大电容等。有时为了便用方便而有意识地留 出若干引线，允许用户外接元件以灵活地调节某些技术指标，例如，外接不同 阻值的电阻以获得不同的电压放大倍数等等。
积件 4-4-1：认识集成功放电路
（4）LM386集成功放的典型应用
图4-40 LM386集成功放的典型电路图
LM386的5脚外接电容 器C3为功放输出电容， 以便构成OTL功率放大 电路，R1、C4是串联频 率补偿电路，用以抵消
扬声器的音圈电感在高
频时产生的不良影响，
并改善功率放大电路的
高频特性和防止高频自 激。输入信号ui绒 C1耦 合电容接入LM386集成 电路的输入端3脚，另一 个输入端2脚接地，故构 成单端输入方式。
1）通用型功放：适用于各种不同的场合，用途比较广泛。 2）专用型功放：适用于某种特定的场合。
功率放大器电路的特点
功率放大器电路的特点：
1.输出功率大：一般可达几瓦至几十千瓦以上；
2.效率高：一般为90%~95%；
3.动态范围宽：失真小；
4.频率特性好：频带较宽；
5.工作温度范围宽，可在-40°C~+85°C之间正常工作。
拓展资料
功率放大器（amplifier）是电子学名词，是指将输入信号进行功率放大的电子设备。
它是一种将电能转换为声、光、热等不同形式能量的装置，其作用是把小电容器中的能量转换为大电容器中的能量。
由于这种器件的输出电压与电流成比例关系，所以又称之为"线性放大器"。
在电路中常用作信号的功率放大或控制用的小信号源。
功率放大器的基本知识
功率放大器的基本知识一般视听电路中的功率放大（简称功放）电路是在电压放大器之后，把低频信号再进一步放大，以得到较大的输出功率，最终用来推动扬声器放音或在电视机中提供偏转电流。
一、功率放大电流的特点对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。
1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。
电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。
由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。
2、从能耗方面考虑，功放输出的功率最终是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3，因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。
3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。
功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。
二、常用功率放大电路的原理单只三极管输出的功放电路输出小、效率低，日用电器中已很少见。
目前常采用的是推挽电路形式。
图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。
它的特点是三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。
有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用率较高。
这个电路中每只三极管只在信号的半个周期内导通工作，为避免失真，所以采用两只三极管协调工作的方式。
图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。
在音频信号输入时，B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。
在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出；而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能将这半个周期的信号放大输出，而BG2却截止。
电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的输出电流是分先后通过输出变压器B2的，所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。
【doc】湖山AVK300型AV放大器电路原理及特点简析
湖山A VK300型A V放大器电路原理及特点简析技术交流.专1器材剖析湖山A VK300型A|呐山谚鹳V放大器/A VKIO0和AVK200型A V放大器的基础卜研制出的一种新型垒遥控,大型荧光昂示.获得肚比认证的杜比定向逻辑解码的Av放大器这种放大器电路具有特点1采用了全分立元件的五个声道完全一样的优质功率放大器,并具有51声道的独立输人接口.叮以直接和具有5I声道输出的DVD机相连.组合成性能优异的数码家庭影院:目前很多国产的AV放大器都具有51声道接口.但有少是在般牡比定向逻辑A V放大器的基础上加八接口而成.这种放大器往往中置声道和后声道的输出功率较小不能满足高质量重放杜比数码环绕声节目的要求^vK300放大器的五个声道均可输出80W的连续功率是严格按照杜比数●冯伟古山2.此机还具有胜能极佳的数码调谐收音电路,可接收诵频和调幅广播节目,能预置存储3O个电台的节目.目前国内已有很多调频广播电台在播送音质优良的调频立体声音乐节目.具有调频收音功能就相当于有了取之不尽的音乐节目源.3此机也具有优质卡拉OK电路用A VK300型放大器组成的家庭影院系统,可用于欣赏音乐节目.放送电影碟片.演唱乍拉OK.是该公司为适应当前数码家庭影院和Drs的发展而设计制作的.能满足现代家庭娱乐需要的种新型产品特别是此机在卡拉OK电路的设计上比较考究.除采用Ir三菱的优质数码延时电路M65831P,还分别设置了多级回声和混响调整话筒音调控制电路等,使此机的卡拉OK演唱效圈实用影音技术l999年第1O期41技====卜_变漉=======一,奠器材剖析果较好c均由单片机输出的控制信号经转换址理后进行控制的经音下面就此放大器的电路原理作简要的分析.源选择后的左,右声道信号分别经A2,A3缓I巾放大后送^杜图I是此放大器的整机电路方框图:此机设有四组音频比定向逻辑解码器NJW1102进行解码处理解码输出的L输^端和三组视频输^端,其中VCD,CD/LD和DVD的音频R,C,S信号经5I声道信号切换电路后,再经5.1声道的音输入和视频输^可同步切换音源选择电路和视频选择电路量及音调调节电路对左,右主声道,中置声道,左,右环绕声道围3和超低音声道信号进行同步调节:5.1声道信号切换电路是为了切换从机外输^的5.I声道信号和机内杜比环绕声解码器输出的信号而设置的.当切换到外接的5.f声道输人时.放大器就成为只具有五声道音频放大器和有一路超低音信号通道的放大器.这种设计是为了与DVD机配台作用.组台杜比数码家庭影院,或是外接DTS解码器,使其成为DTS家庭影院.这种功能也是目前裉多消费者追求的一种较实用的功能:左,右主声道信号经音量和音调调节电路调整后,再分别经A7,A8 缓冲放大,并经电位器P进行平衡调节后,又分别送八到A9,A10缓冲放大.左,右声道信号最后分别经A15,A16进行功率放大.输出主声道信号到主音箱放音.杜比定向逻辑解码器输出的中置声道信号(C),环绕声道信号(Sl则经5.1声道切换控制电路后,输出中置声道信号c,两路环绕声道信号5R和sL,再经5.1声道音量及音调调节电路进行音量和音调调控,叉分别经A6,A4,A5缓冲放大后.送人到A19,A17,AI8进行功率放大最后输出到中置音箱和环绕音箱放音A VK300机的数码调谐器电路可接收调频和调幅电台节目,经解调处理后输出左,右声道信号到音源选择电路:若音源选择电路选择了调谐器"信号,则将电台节目信号输人到上面介绍过的信号处理路径.直到扬声器放音A VK300机的卡拉OK电路有两路话筒输^插口.当两路话筒信号MIC1和MIC2输人后,先经分别话筒前置放大器IA1I,AI21放大,然后分别经话筒音量控制电位器调控音置后混合,再经A13缓冲放大A13放大后的话筒信号经话筒音调控制电路调控间调后,送^到延时混响电路进行混响处理,经混响处理后的话筒信号从A7,A8 的输人端馄人左,右主声道.此机的控制,显示电路包括单片机电路,显示驱动电路和VFD显示器等组成单片机的芯片内已写^了整机的各种控制程序.单片机内还带有遥控器输^的遥控码处理电路,可接收遥控器的控制,也可与显示驱动电路配合,接受面板的控制按钮信号.单片机输出的控制信号还经控制转换电路转换成各功能电路所需的控制电平或报性,以便进行可靠的控制.显示驱动电路可输出显示实用影音技术l999年第10期技器材剖析信号.驱动VFI)(荧光显示器》显示出各种工作状志和参数【N5(Pr63_l1的第15—2I脚和第10～【3脚引出线组成.当图2为A VK300机的五个声道功放电路之一(五个亩道拄下菜一按钮后经电路识别,处理后输出各种制信号去控制功放电路完全一样1此电路为全对称无大环路反馈全直耦放各功能电路和模式转换电路.大器:此电路的输入级为互相对称的带恒流婚电路的l嘏差分图中的IN4lAT24COI)为存储器电路,可对整机的工作状放大器具有线性好,稳定性高等特点～用大环路反馈的特态数据进行记.当关机后或因其它原因出现断电,再通电时点在于可避免因扬声器的反电动势通过反馈电路反绩回输^可自动读出原有的工作状态数据.使整机自动恢复到断电前数而造成的失真.功放的输出级采用丁日本东芝公司的新型的状态.这样使用者不用每次开机都要重新设置工作状态和大功率音频专用管.这种大功率管不只是可靠性高.还使放大参数I3fHSOO38A)为红外遥控接收器可接收遥控器发送器的声音细腻柔和具有较高的解析力的遥控信号.然后传送给单片机,在单片机内进行处理后辅出此功放电路还设置有延时,过载和辅出端电位偏移保护控制信号.实现遥控操作,IN5(PT6311)还输出显示信号去电路.此保护电路的核心为东芝的1A73I电路f31).开机驱动VFD【荧光显示器J.以显示整机的工作状态.时,接人TA7317P第8脚的电容3C8开始充电.几秒钟后单片机输出各种控制信号码,分别送到各个参数调整和3c8】:的电压达到一定值时,第6脚即转为低电平使继电器模式选择电路:其中儿输出的控制信号可控制杜比定向逻辑3KI,3K23K3同时吸台.接通各声道扬声器.完成开机延时解码电路W1102的各种工作模式和数码延时电路保护功能3NI的第2脚通过3t/40等电阻分别接到左声道~,16583IP的延时时间等;,12输出的控制信号可控制主声道,环绕声道和中置声道的功放辅出端.当有任一路功放N6446FP,调节六个声道的音量和音调;J3输出的控制信号的输出端出现电位偏移时,3NI的第2唧都会检测到而使第町控制2N8开关电路,以调节混晌效果:J4输出的控制信号6脚电位转为高电平.使继电器释放,断开扬声器电路.放大可控制混响探度.并控制卡拉OK功能转换;J5输出控制信号器过载检测是由3VI6管担任的当放大器过载时.串联在输可控制数码调谐器的选台,预置存储等功能.出管3V14发射极的电阻3R28上的压降增大.此电压经AVK300型放大器的主要性能如下:3]:131和3R32分压后加到3VI6的基极和发射极之间,故使输出功率:主声道∞w ×2(RlVIS)3v16导通.通过3R127,使3v17也导通.此时3V17的集电中置声道80W(It?,IS,极电压升高.经3NI第1脚检测后,第6脚转为高电平,使继环绕声道80霄×2lRMS) 电器释放断开扬声器电路信噪比:>86dBfA计权1圈3为A VK300机的系统控制和显示电路A VK300电频率响应:10Hz一50kitz(一3dB)路的整机遥控和面板按钮控制的各种功能转换工作模式选失真度:如5%择和音量嗣整等均用一片单片机PIC16C73配台PT63【I进调谐器接收波段:调频/调幅行控制面板按钮控制的输人为一个4x7的矩阵电路,由可预置存储30个电台节目幸新.起辟JTD—wl_8.±新.^v放TE,~2福建省莆口市吉祥通信技术酱司郭撤旋,电话'1若恩宠]^G—V8050定向逻辑解码.nf,^"粒音障声输r94)2298268f办~229366¨家f出21O5w{8n,田0%生真1.环绕声输出左右转让:格下LI)机【型号1,X一】70,l995年9月转:先T6OI型J0畦段Mw/FMs市逋2x72w.中置1x5w;环绕2×24w.盲Bv购买).天主复66A功放l齄7BI~4)K帆(均1998年12月敏调谐萤光显示收爵.带遥}孛墁格{435pa直通键使用一年毕或用如下器村交换纯功购)各一台.地址:641402四川肯『酊阳市养马镇295x70ram1.嘧珠江Kz一701型程卡录音嗟一瞬屠放.求真80ASE,声雅钟神柴尔863,,,选等国省女子监狱林部卫;电话:{0832********f办1.硅*轻雠机-自动选曲.采战音枯累良好规格优质甲娄功艘=卡拉0K前级八选312+置连等.要7722286(宅}.435x220x120mm1:胆机JDB205118型苹无维修.无摩机.二手丸成新左右.宴柳交换+转让:美国A原产R型童压器数tO只.超高250~'电源变噩器趺埋绕组有-0330~'f,OMA1一货币朴偿地址:215600江张家港市花固南村导磁率链芯.无氧铜拽绕制功卓1O0W.辅出为520V-1t5NA)x2;3BV2120M^);05-7V一6314懂103季力明;电话:0520一B221764I 办19vt16v+加v三组全部拽绕独立绕组.通过{26^1;315V+315Vl3A),5Vl2A,3A寻坩1;823l102【宅10—13~16228707.蝮迎面交流加接出线头町方便改为六组独立绕组并可相§组告眶机cB5034型推挽辅m蹙压器韧埋P一转i卜YH1们1型BBE小整机一亩.罐圳震华使用:摩制121),vcD,DAC功放和前缎等效果奇佳=P=69kn撤04n一8fl一162—250~1:上公司悻劲化器(s1一舟.橙下机芯光驱一古带屏蔽安装支架=地址:051)1)31河北首石家庄建弯J器山拆机件,三匀完好地址:1西宾阳县新宴地l丸成新l面板上有五十键耳机插孔,音量旋钮可筑机械厂程普;电话03ll5054261～8l0《单位l方税务肝黄同夫;电话t)771—8224536(上班J直技c1)cL680带T~A7345一体他vcD解码插一565639tl家).8227611-班1块.带10v线圈的电谭开关20只,可用于电视机膏转让:全新未用O?IESE一632电脑均衡器,雨转'l:北京清毕刚方T1)一428CD随身听响设备遥控关机有意者请系地址:315700浙果无乐百利M4泰拉克BELLDECCARCAEM[台哟于占年{月功能齐全.具育赦晶显示编江省象山县供电局叶琦亭电话:0574—5723249BIC-SKY等发烧CD片.诚空边远地压发烧友.地址:播救,畦复插故,随机选曲,扭重低音和缺捷充电功BP机:0574I28呼99995196223[500安徽省庐江县环城东路县水泥厂经营部能.还采用】0秒电子防震系统配立体声耳机及转让一白r州无逸的"超单皿号前后级分体邵代明rlC.A5V电谭.可换原装索尼德生等多醢段收音功救器材九成新.无损坏厦孽机史.地址:3/4407转让:爱华sR一9o手提音响一台.全自动机芯机.地址:5I4600r.末省平远县农业局蛙远华浙江省悔宁市周庙镇卫生院吴华锋;电话:带cD.三块}瞳晶显示,杜比辟噪,BBE功能,重低音,转让如F器材:均无维修厦摩机史.VCD机;0573一?533634先锋280LD一台带遥控器,随机lln歌礁髟群各一cx】一MY]抽屉式三碟机一新加坡产一使用年转让:一对英国产B&wDM.60I 音箱,使用有一张两台都有八成新.地址:2351)00皖阜阳纺织厂半?LD机一r帅nicu【一V860lLD,VCD,CD幕窨},年零三个月.购买音葙原价为2800元.地址:35110o西坊精梳挛虎;电话(055812t86273实用影音技术1999年第10期。
功率放大电路的分类及特点分析
功率放大电路的分类及特点分析1.B类功率放大电路B类功率放大电路是最常见的功率放大电路之一，特点是具有较高的效率和较大的输出功率。
该电路的工作原理是通过将输入信号分成正半周期和负半周期，并分别由两个互补的输电子管进行放大，然后将两个输出信号进行合并得到最终的输出信号。
由于每个输电子管只工作在一个半周期中，因此可以减小非线性失真，提高效率。
但是B类功率放大电路的缺点是存在交越失真，即输出信号在从负半周期切换到正半周期时可能产生的畸变。
2.A类功率放大电路A类功率放大电路是一种线性的功率放大电路，特点是输出信号与输入信号具有相同的波形。
该电路通过电压放大器和功率放大器的级联来实现。
由于工作在线性区域，A类功率放大电路可以提供极低的失真和良好的信号质量，但相对于B类功率放大电路而言，效率较低。
3.AB类功率放大电路AB类功率放大电路综合了A类和B类功率放大电路的优点，是一种常用的功率放大电路。
该电路结合了A类电路的线性扭矩和B类电路的高效能，可以提供较高的效率和较低的失真。
AB类功率放大电路一般采用两个输电子管，一个在正半周期工作，一个在负半周期工作，通过分别放大两个半周期的输入信号然后进行合并得到最终的输出信号。
4.D类功率放大电路D类功率放大电路是一种特殊的功率放大电路，特点是具有极高的效率和低的功耗。
该电路的工作原理是将输入信号转换为脉冲信号，即将连续的输入信号转换为高频的脉冲信号，然后通过对脉冲信号进行调制和滤波得到最终的输出信号。
D类功率放大电路的优点是功率转换效率高，适用于对功率效率要求较高的应用场合。
但是该电路的缺点是输出信号的失真较大，需要通过合适的滤波器进行处理。
总结起来，功率放大电路根据工作原理和应用特点的不同可以分为几种不同的类别，每种类别都有自己的优点和局限性。
在选择合适的功率放大电路时，需要根据具体的应用需求和限制条件来进行选择。
功率放大电路
Q O
uCE
Ucem
8.1功放 一般问题
8.1
功率放大电路的一般问题
（3）甲乙类工作 状态。它是介于甲 类和乙类之间的工 作状态, 即发射结 处于正向运用的时 间超过半个周期, 但小于一个周期, 即导通角θ 大于 180°小于360°, 甲乙类工作状态又 称为AB类工作状态。
8.2 乙类功放
提高效率
3.
减小失真
管子的保护
提高效率的途径 降低静态功耗，即减小静态电流。
4.2 8.1功放 MOSFET 一般问题
8.1
功率放大电路的一般问题
3.
功率放大器的分类
功率放大器根据功放管导通时间的长短（或集电极电流流通 时间的长短或导通角的大小）, 分为以下3种工作状态: （1）甲类工作状 态。甲类工作状态 下，在整个周期内 晶体管的发射结都 处于正向运用, 集 电极电流始终是流 通的, 即导通角θ 等于360°, 甲类 工作状态又称为A 类工作状态。
＋UCC
Rc V1 Rb R1 VD1 VD2 V2 ui V5 －UEE V4 V3
准互补对称电路
8.3 甲乙类 功放
8.3.2
静态偏置
甲乙类单电源互补对称电路
1.
调整R1、R2 阻值的大小，可使
1 VK VCC 2
此时电容上电压
1 VC VCC 2
2.
动态工作情况
K点电位受到限制
此电路存在的问题：
8.3 甲乙类 功放
8.3.1
c ＋
甲乙类双电源互补对称电路
c Ic
c＋Βιβλιοθήκη b－ Ic b Ib Ie
c
－
b b
Ib Ie e － (a) e －
功率放大电路的几种失真特点
功率放大电路的几种失真特点1.引言1.1 概述概述部分应当对功率放大电路的失真特点进行简要介绍。
可以参考以下内容进行编写：功率放大电路是现代电子技术领域中常见的一种电路拓扑结构，被广泛应用于音频放大、射频放大以及其他对输出功率要求较高的领域。
然而，虽然功率放大电路可以实现信号的放大，但在实际应用中会产生一些失真现象，对输出信号的品质造成一定的影响。
失真特点是指功率放大电路在信号放大过程中，产生了与输入信号不一致的变形现象。
这些失真包括非线性失真、相位失真、交叉失真等。
非线性失真是指输入输出特性在非线性区域存在失真，导致输出信号包含输入信号中不存在的频谱成分。
相位失真是指输入信号中不同频率的相位关系在输出信号中发生了改变，造成信号波形变形。
交叉失真是指两个或多个频率的信号在放大过程中相互干扰产生的失真。
了解功率放大电路的失真特点对于电子工程师和研究人员具有重要的意义。
首先，失真特点的研究可以帮助我们更好地理解功率放大电路的工作原理，为电路设计和优化提供指导和参考。
其次，了解失真特点可以帮助我们选择合适的补偿方法，减小失真对输出信号品质的影响。
最后，对功率放大电路失真特点的研究也为进一步提升电路性能和应用领域拓展提供了基础。
本文将重点介绍功率放大电路的几种常见失真特点，并探讨其产生的原因和可能的缓解方法。
通过对这些失真特点的深入分析，希望能够为功率放大电路的设计、优化和应用提供一定的参考价值。
1.2文章结构本文将探讨功率放大电路的几种失真特点。
为了更好地组织文章内容，本文将分为三个部分进行阐述。
首先，在引言部分我们将对本文的主题进行概述，介绍功率放大电路及其在电子领域中的重要性。
同时，我们还会简要介绍文章的结构，包括各章节的主题和内容，以方便读者把握全文的脉络。
其次，在正文部分，我们将详细讨论功率放大电路的两种主要失真特点。
第一种失真特点将会着重讨论...（这里可以简要描述第一种失真特点的内容）。
第二种失真特点则会聚焦于...（这里可以简要描述第二种失真特点的内容）。
功率放大电路
课题项目:音频放大电路器的制作任务：功率放大电路的制作课程名称实用模拟电子电子技术项目教程授课类型新授班级13应用电子3+2班日期2014.5.6 课时 6教学目标知识目标：了解功率放大电路的常见类型，区分OCL功率放大电路与OTL功率放大电路的结构，分析其工作原理。
安装调试常用集成音频功率放大电路能力目标：培养学生的理解能力，分析能力，动手能力情感目标：能安装调试音频放大电路教学重点功率放大电路的结构，工作原理教学难点功率放大电路的结构，工作原理教学方法讲述法；演示法；案例教学法课前准备1.相关项目模块2.参考教材3.教案教学后记及改进措施课堂教学安排一、功率放大电路的特点功率放大电路在多级放大电路中处于最后一级，又称输出级，其任务是输出足够大的功率去驱动负载，如扬声器、伺服电动机、指示仪表等。
从能量控制的观点来看，功率放大电路与电压放大电路没有本质的区别，但由于功率放大电路的任务是输出功率，通常在大信号状态下工作，所以功率放大电路与电压放大电路相比，功率放大电路又有一些新的特点：1.输出功率大为了获得大的功率输出，功放管的输出电压和电流的幅度足够大，往往在接近极限状态下工作。
2.效率高由于输出功率大，因此直流电源消耗的功率也大，这就存在一个效率问题。
所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。
3.非线性失真功率放大电路是在大信号下工作，通常工作在在饱和区与截止区的边沿，所以不可避免地会产生非线性失真。
4.三极管的散热功率放大器在输出功率的同时，三极管消耗的能量亦较大，为了充分利用允许的管耗而使三极管输出足够大的功率，三极管的散热就成为一个重要问题。
5.性能指标以分析功率为主，主要计算输出功率、管子消耗功率、电源供给的功率和效率。
此外，在分析方法上，由于三极管处于大信号下工作，通常采用图解法。
二、功率放大电路的分类根据功率放大电路中三极管静态工作点设置的不同，可分成甲类、乙类和甲乙类三种甲类放大器的工作点设置在放大区的中间，这种电路的优点是在输入信号的整个周期内三极管都处于导通状态，输出信号失真较小（前面讨论的电压放大器都工作在这种状态），缺点是在没有输入信号时，三极管有较大的静态电流C I ，这时管耗C P 大, 电路能量转换效率低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
BG2和BG3是互补电流放大极，分别与BG4、BG5构成复合管对输出电流进行放大，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic2/100＝30μA、β＝100～200。
在BG4、BG5使用普通大功率三级管而不是内部已经做成复合式大功率三级管的情况下，BG2与BG3需要提供给后级大功率三级管超过100mA的峰值驱动电流，因此应使用中功率三级管。
BG4和BG5是负责放大输出电流的大功率管，静态工作电流可取在10mA～30mA，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic4/100＝0.1mA、β＝50～100。
BG4和BG5的最大极限电流Imax应该比输出电流最大幅值大1倍，方能保证输出电流最大幅值时β＞10。
R6和R7分别是BG4和BG5静态工作点调整分流电阻，动态工作时的分流作用可以忽略不计。
在Ube4和Ube5都等于0.6V标准参数时，由互补电流放大级的静态工作电流取在3mA～4mA，可计算出R6和R7应取为220Ω。
实际上，大功率三级管Ube可能相差较大，BG4和BG5的Ube需通过实测进行配对使用，借助自举电路工作的半边复合管的总电流放大率应应比不借助自举电路工作的另半边复合管要小。
R8和R9分别是防止BG4和BG过流的限流电阻，一般取在0.2Ω～0.5Ω之间。
将用200mm 长、直径为φ0.08的漆包线两端分别焊接在1k以上电阻两端，把对折起来的漆包线绕在电阻上即可。
相当于熔断保险管的作用，属于最简单的非智能式限流烧断保护方式。
C5和C6是信号输出电容，用一只小容量电容与大容量电容并联起来使用，可消除大容量电容内部具有的较大电感对高频率信号的阻碍。
注意它实际上是起到中点浮动电源作用，所以电容量不是按照对通拼带下端交流信号的阻抗应为多大来计算，而是按照输出功率需要消耗多少能量进行计算。
在中点浮动电源电压随着输出电流进行波动而导致输出信号截波时，就会产生严重削波失真。
根据电容储存的能量与电压平方成正比关系，中点浮动电源的输出电容，容量应是总电源上储能电容量的4倍。
C9和R10是交流负反馈网路，与R2、R1共同构成电压并联负反愧。
R2与R1构成的直流负反愧可使总的电压放大倍率约等于R2除以1.2k（等于R1与BG1的发射结动态电阻并联），按照图①设计参数约为100倍，加入C9和R10的交流负反馈网路后，总的电压放大倍率约等于R2与R10的并联电阻除以1.2k，约为18倍。
实践证明，采用这种方式工作的电压并联负反愧表现效果很不良好。
二、对功率放大器基本电路的改进在图①所示的互补对称式OTL功率放大器基本电路中，信号输入激励级的内阻只有1k，需要做阻抗变换才能与大部份中、高阻信号源匹配。
将信号输入激励级直接改成复合管是最简单的方式，复合管的接法有多种具体电路，最佳方案是采用图②所示的接法。
新增加的前置级实际上相当于简单的电压控制电流型运算放大器，BG0的基极与发射极相当于运算放大器的正输入端和负输入端，正输入端的动态电阻已经提高到10K以上。
同时，从功率放大器输出端接到负输入端发射极负反馈电阻R10和取样电阻R11之比决定着总的电压放大倍率。
电路调试要点也是先将R5调节成短路0电阻状况使BG2～BG5处于截止状态，用两只1K/2W 电阻分别从总电源两端接到输出端获得中点电压。
用一只200K电位器代替R1或R2接在电路板上，用导线将C1输入电容信号输入端与地短路。
接通电源，测量BG1的集电极到发射极的电压降Uce，调节200K电位器使Uce等于E/2-0.6；在总电源电压为32V时，BG1的静态Uce应等于15.4V±0.1V。
然后测量200K电位器实际所处的电阻值，换成同阻值固定电阻替换电位器，再测量BG1静态Uce应该在15.4V±0.2V之内。
确定好BG1的静态Uce后，再从小到大调节R5使BG4和BG5的静态工作电流为15mA。
为保险起见，可将R8与R9换接成100Ω/2W电阻，先测量R8与R9上的静态电压降应为1.5V。
断开电源，测量R5可调电阻实际所处的电阻值，将R5换成相同阻值的固定电阻，拆掉先前从输出端分别连接到电源两端的1k/2W分压电阻。
再接通电源，测量R8与R9上的静态电压降应保持在1.2V～1.8V 之间。
测量输出中点电平也应为16V±0.5V之间。
把C1输入电容信号输入端与地断开悬空，测量R8与R9的电压降，用起子碰到C1输入端时R8与R9上的电压降明显变大。
然后把R8与R9换成0.3Ω电阻，接上喇叭试听。
接通电源时因C0充电，输出端中点电压需要从零缓慢上升，因而只产生轻微冲击声。
2秒钟后，用手碰C1输入端时喇叭将发出“呜”的交流声。
将C1输入端与地（电源负端）短路，喇叭应不发出声音，实际会发出轻微背景白噪声或很小声的交流哼声。
图②所示的互补对称式OTL功率放大器改进电路，有一个明显的缺点是信号输入端直流电平比输出端中点电压要低2V～3V，在大众还没有运放IC使用和三极管元件价格高的20世纪80年代初，它已经是很良好的可使用单电源的功率放大器实用电路。
20世纪80年代中期，运放IC开始推出，人们开始采用运放IC来担任前置极和激励极。
典型电路如图③所示，因运放IC不需调整静态工作点，只要调节R5使BG2～BG5的静态工作电流10mA～20mA即可。
注意，虽然运放IC不需调整静态工作点，但在BG2～BG5处于截止状态时，由R8、R9和BG3、BG5发射结正向导通将运放IC负输入端置为高电平，运放IC输出低电平，于是通过BG3发射结把运放IC负输入端置为低电平，运放IC输出端翻转成高电平，结果处于输出不定的低频率振荡状态，不能提供稳定的参考中点电平。
在这种状况下调整BG2～BG5的静态工作电流，运放IC输出端为高电平时调节R5无效；而运放IC输出端为0电平时BG5不能导通，调节R5只能使BG2、BG3、BG4进入工作区，BG2实际只起到二极管的作用，经BG4和BG2的电流直全部灌入运放IC输出端，结果使BG2和运放IC因过流而损坏！（我曾经把当时手头所拥有的几只国产运放IC和十几只中功率三级管全部损坏，也未能将静态工作点调整出来。
）必须先用导线将运放IC的负输入端与输出端连通，暂不接上负反馈电阻R6，让运放IC以跟随器方式输出稳定的参考中点电平，在此状态下调节R5使BG2～BG5的静态工作电流为15mA，将R5换成相同阻值的固定电阻后确认BG2～BG5的静态工作电流在10mA～20mA之间，再将运放IC的负输入端与输出端端开，把反馈电阻R6接入电路中。
使用运放IC担任前置极和激励极后，最好将BG2～BG5的静态工作电流偏置方式改成由三极管与分压电阻构成的稳压器，这样可以在电源电压发生较大变化下保持几乎相同的静态工作电流。
图④即是经过改进后的电路，BG1发射结门坎电压与BG2、BG3、BG4的门坎电压一同随温度变化，本身可起到温度补偿作用。
为了减少运放IC输出端的静态工作电流，在运放IC输出端赠加了到地端的分流电阻R10。
有了该分流电阻后，调整BG2～BG5的静态工作电流时可以先不接入运放IC，直接由其中的R7、R8和R10分压出近似的中点参考电平。
先从0到大调节R5使BG2～BG5的静态工作电流在10mA～20mA之间，再接入运放IC，电路即能正常工作。
另外，在运放IC输出端串联一只1k限流电阻R15，可保证运放IC输出端处于0电平时BG5也不会进入截止状态。
使用运放IC担任前置极和激励极，最大的优点是输出端直流电平与信号输入端直流电平严格一致，相差不大于±0.05V。
这样就可以制作出由两个OTL功率放大器构成的反向输出的BTL功率放大器，而在输出端直流电平与信号输入端直流电平相差悬殊情况下，两个OTL功率放大器的正、反相输出端直流电平往往会相差超过0.5V，明显影响喇叭的工作平衡位置。
BTL功率放大器的正、反相输出端直流电平直流电平相差必须小于0.1V，喇叭的工作平衡位置才不会发生明显偏离自由平衡位置。
喇叭的工作平衡位置明显偏离自由平衡位置时，正反方向的机械振动幅度不对称，发出的声波将产生畸变不自然。
另外，输出端直流电平与信号输入端直流电平严格一致，才使得使用正、负双电源供电的OCL功率放大器成为现实。
否则，因输出端直流电平与电源中点电平相差较大，将导致喇叭不能良好的正常工作。
由于大部分运放IC的工作电压都不高，性能良好的高电压运放IC品种少、价格高，人们也可以采用与运放IC前置级相同的差动放大电路来达到同样目的。
图⑤即是采用差动放大方式做前置极的典型电路，它比图①所示的互补对称式OTL功率放大器基本电路多用2只要求特性一致的三极管，比图②所示的改进型互补对称式OTL功率放大器实用电路多用1只三极管。