甲乙类互补对称功率放大电路

模拟电子技术知识点：甲乙类单电源互补对称功率放大电路静态时，V K=V CC/2输出通过电容C与负载耦合，而不用变压器——OTL电路(OutputTransformerless) V CC/21.基本电路2.原理分析v i负半周-+充电+v i 正半周-+放电•只要R L C 足够大，电容C 就能起到电源的作用。

-2.原理分析v i 为负半周最大值时接近饱和CCK V v +≈2.原理分析•理想情况下，负载R L 两端得到的交流输出电压幅值V om ≈V CC /2v i 为正半周最大值时接近饱和≈=CES K V v 2.原理分析•在单电源互补对称电路中，计算输出功率、效率、管耗和电源供给的功率，可借用双电源互补对称电路的计算公式，但要用V CC /2代替原公式中的V CC 。

2.原理分析+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题图（b ）所示为某集成功率放大器的简化电路图。

已知输入电压为正弦波；三极管T 6、T 8的饱和管压降＝2V ；C 和C 2对交流信号均可视为短路。

填空：+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2①为了驱动扬声器，将图(b)与图(a)、图(c)合理连接，可以增加一个元件，使电路正常工作；此时引入的交流负反馈的组态为，在深度负反馈条件下的电压放大倍数≈。

电压串联负反馈1+R 6/R=11-+-+++例题+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2②D 2、D 3和D 4作为输出级偏置电路的一部分，作用是。

甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN 硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。

当输入信号vi 低于这个数值时，T1和T2都截止，ic1和ic2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。

这种现象称为交越失真。

5.3.1 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图1所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。

由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。

静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。

由于电路对称，静态时iC1= iC2 ，iL= 0, vo =0。

有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使vi很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。

上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用VBE扩展电路。

二、VBE扩展电路利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用VBE扩展电路来解决，如图1所示。

在图1中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出VCE4=VBE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的VBE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。

这种方法，在集成电路中经常用到。

5.3.2 单电源互补对称电路一、电路结构与原理图1是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。

在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使IC3 、VB2和VB1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位VK=VC=VCC/2 。

甲乙类单电源互补对称放大电路制作与调试一、概述甲乙类单电源互补对称放大电路是一种常见的功率放大电路，适用于音频功率放大器等场合。

本文将介绍该电路的制作与调试方法。

二、材料准备1. 电容：0.1μF、10μF、100μF；2. 电阻：100Ω、1kΩ、10kΩ；3. 三极管：2SC5200（NPN）、2SA1943（PNP）；4. 散热片；5. PCB板；6. 其他常用工具。

三、电路设计1. 甲乙类单电源互补对称放大电路原理图如下：[图1]2. 该电路采用了甲乙两个级别的互补对称放大器，其中甲级为NPN 型，乙级为PNP型。

两个级别之间通过一个0.1μF的耦合电容相连。

3. C1和C2为输入耦合电容，用于隔离输入信号和直流偏置。

R1和R2为输入端的限流电阻。

4. R3和R4分别为甲乙两个级别的基极负反馈电阻，可以提高放大器的稳定性和线性度。

5. C3和C4为输出耦合电容，用于隔离输出信号和直流偏置。

R5和R6为输出端的限流电阻。

6. 电源滤波电容C5和C6可以有效降低电源噪声，提高放大器的信噪比。

7. 散热片的选型需要根据实际功率大小进行选择。

四、制作步骤1. 根据上述原理图，绘制PCB板图，并进行打样。

2. 将元器件焊接到PCB板上，注意焊接位置和方向。

3. 安装散热片，注意与三极管之间需要使用硅脂隔离。

4. 连接电源线、输入信号线和输出信号线。

五、调试步骤1. 使用万用表检查各个元器件是否正确连接，并进行必要的修正。

2. 接通电源，使用示波器检查输出波形是否正常。

3. 调整偏置电压，使得输出为0V时基极电压分别为甲级-0.7V、乙级+0.7V。

4. 调整负反馈电阻，使得放大器的稳定性和线性度达到最优状态。

六、注意事项1. 在焊接过程中要避免短路和虚焊等问题。

2. 在调试过程中要注意安全，避免触电和短路等问题。

3. 在使用过程中要注意散热，避免过热损坏三极管。

4. 在连接输入信号时要注意信号源的阻抗和电平，避免对放大器产生影响。

甲乙类互补对称功率放大电路1 甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。

当输入信号vi低于这个数值时，T1和T2都截止，i c1和i c2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。

这种现象称为交越失真。

图1 交越失真的产生原因2 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。

图2由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。

静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。

由于电路对称，静态时i C1= i C2，I L= 0, v o=0。

有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使v i很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。

上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用V BE扩展电路。

二、VBE扩展电路图3利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用V BE扩展电路来解决，如图3所示。

在图3中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出V CE4=V BE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的V BE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。

这种方法，在集成电路中经常用到。

3 单电源互补对称电路图4一、电路结构与原理图4是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。

在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使I C3、V B2和V B1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位V K=V C=V CC/2 。

Ⅰ组织教学集中学生注意力，做好平时考勤工作。

Ⅱ新课引入1功率放大电路的特点（与电压放大电路比较）及类型。

2 OCL 甲乙类互补对称功率放大电路的结构、特点及工作原理。

3功率、效率和管耗的计算及相互关系。

Ⅲ 新课讲授9.2 甲乙类互补对称功率放大电路1、 功率放大电路的安全运行1）功率管的安全工作区，受集电极允许的最大电流I CM ，最大电压U (BR)CEO 和最大功耗P CM 以及二次击穿临界曲线的限制。

2）功率管的散热问题在一定的温度下，散热能力越强，晶体管允许的功耗P CM 就越大；另一方面，环境温度T a 越低，允许的功耗P CM 也越大。

2、复合管的组成及其电流放大系数1）复合管的组成原则（1）在正确的外加电压下，每只管子的各极电流均有合适的通路，且均工作于放大区；（2）应将第一只管子的集电极或发射极电流做为第二只管子的基极电流。

（3）后级管子的BE U 不能将前级管子的CE U箝位 ；（4）当使用FET 构成复合管时，FET 只能作为第一级； 2）复合管的电流放大系数 采用复合管结构可使等效管的电流放大系数约增大到组成的各管的电流放大系数之积。

3、复合管共射放大电路的动态分析及其特点1）复合管共射放大电路的动态分析其动态分析方法与基本共射电路基本相同，只是复合管放大电路中的晶体管不只一个，应分别画出各晶体管的h 参数等效模型，动态参数的计算也较为复杂。

2）复合管共射放大电路的特点电压放大倍数与单管时相当，但输入电阻明显增大。

与单管放大电路相比，当输入信号相同时，从信号源索取的电流将显著减少。

3）四种类型的复合管4、甲乙类互补功率放大电路为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类,如图所示。

(a)利用二极管提供偏置电压(b)利用三极管恒压源提供偏置5、准互补对称功率放大电路当输出功率较大时，输出级的推动级，即末前级也应该是一个功率放大级。

此时往往采用复合管。

复合管的极性由前面的一个三极管决定。

9.4 甲乙类互补对称功率 放大电路9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 9.4.2 甲乙类单电源互补对称电路9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路乙类互补对称电路存在的问题vitvo交越失真t乙类互补对称电路存在的问题实际测试波形交越失真vi正负半周交界面处 vo = 0原因：晶体管的发射结存在死区电压，当vi <死区电压Vth ，vo晶体管不通,vo = 0V 。

Vth ：Si管 0.5V ; Ge管 0.1Vt交越失真t克服交越失真的措施对乙类放大器静态加适当基极偏置电压，使发射 结静态处于微导通状态，使静态工作点Q点稍高于截 止点 —工作于甲乙类状态。

9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路1. 静态偏置( VBE扩大电路)D1 、 D2 ：（405页）二极管偏置电路( VBE扩大电路), 静态时为T1、 T2提供适当偏压，处于微导通状态，即工作于 甲乙类状态,克服交越失真2. 静态分析：vi = 0V,电路对称 , vo = 03. 动态分析 T3管输出与输入倒相vi正半周：T1截止、T2导通；vo < 0 。

vi负半周：T1导通、T2截止； vo >0 ,9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路R1 、 R2 、 T4 ：VBE扩大电路VCE4R1 R2 R2 VBE4VBE4可认为是定值调节R1、R2的比值，可 改变T1、T2的偏压值9.4.2 甲乙类单电源互补对称电路1）静态时，偏置电路使 VK＝VC≈VCC/2（电容C充电压）2）动态，即当有信号vi时vi负半周：T1通， T2止，有电流通过负载RL，同时向C充电vi正半周：T2通， T1止，则已充电的电容C通过负载RL放电。

只要满足RLC >>T信号，电容C就 可充当原来的－VCC。

单电源互补对称电路：单电源:每个T管工作电源为1 2VCC最大不失真输出电压VomVom=1 2VCC双电源公式中 PO、 PT、 PV、PT1 、 PT2 、 的VCC用1 2VCC代替1. 输出功率PoPoVom 2 2 RL最大不失真输出功率PomPom =1 2 Vom 2 RL (VCC VCES )2 1 VCC 22 RL2 RL2.电源供给的功率PVPV 2 VCCVom RLPVm2 π VCC2 RL3、两管管耗PT=PT1PT22 RL(VCCVom π Vom2 ) 44. 效率 = Po π VomPV 4 VCCmπ 478.5 %。