功率放大器的主要特点
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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。
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。
功率放大器电路的特点
功率放大器是一种电子电路,其主要作用是将低电平信号放大为高电平信号,以便驱动高功率负载。
功率放大器电路的特点如下:
1. 高功率输出:功率放大器的主要特点是能够输出高功率信号,以满足高功率负载的需求。
这种高功率输出通常需要使用功率晶体管或功率管等高功率元件。
2. 低失真:功率放大器的另一个重要特点是低失真。
失真是指放大器输出信号与输入信号之间的差异,通常表现为波形畸变或频率响应不良。
为了减少失真,功率放大器通常采用负反馈电路或者多级放大器电路。
3. 宽频带:功率放大器的带宽通常比较宽,可以处理多种频率的信号。
这种宽带特性通常需要使用高速运算放大器或者宽带放大器电路。
4. 高效率:功率放大器的另一个重要特点是高效率。
高效率意味着功率放大器能够将输入信号的大部分能量转换为输出信号,而不是将其转化为热量。
为了提高功率放大器的效率,通常需要采用开关电源或者类AB放大器电路。
5. 稳定性:功率放大器的稳定性是指其输出信号的稳定性。
为了保持稳定性,功率放大器通常需要使用负反馈电路或者稳定电路。
总之,功率放大器电路的特点是高功率输出、低失真、宽频带、高效率和稳定性。
这些特点使功率放大器在音频、视频、通信和电力等领域得到广泛应用。
功率放大器的分类功率放大器是一种用来增加信号功率的电子电路,它能够把某一范围较低的输入功率,放大至一定程度的输出功率。
它通常用来增强模拟电路或加频信号的放大,也可以用来放大无线电信号和声波信号。
主要有以下三种分类:1、绝对功率放大器:绝对功率放大器通常用于模拟电路,它可以把较低的输入功率放大到一定程度的输出功率。
它的最大的特点是:即使当输入信号发生改变时,功率也会保持不变。
2、半导体功率放大器:半导体功率放大器通常用于无线电和频率调制的信号放大。
它可以把低级的输入信号放大至较高的输出功率,在这个过程中不会有失真。
3、变压器放大器:变压器放大器主要应用于低频声波信号的放大,它可以把较低的输入电压放大到较高的输出电压,提高信号的质量。
变压器放大器的主要优点是:几乎不存在失真,因此它的性能更稳定。
功率放大器对信号的放大如此重要,它已经成为现代电子电路中必不可少的元件了。
无论是在模拟电路还是在加频和无线电信号放大中,功率放大器都有着重要的应用。
功率放大器的分类还可以根据它们的工作原理分类,比如磁控放大器,热管放大器,以及机械放大器等。
磁控放大器是利用励磁线圈的磁场效应来放大信号的,这种放大器的优点是低噪声,缺点是响应慢。
热管放大器是利用温度变化来增大信号的,它的缺点是体积大,效率低。
机械放大器是利用加工技术把信号从低频增大至高频的,除了在调制频率方面有良好的表现外,它还有很多其他的优点,比如它的可靠性和稳定性。
此外,还有一些其他的功率放大器,比如脉冲放大器,超声放大器,光纤放大器,机械振荡放大器等,它们各自都有不同的应用场景和不同的性能特点。
这些放大器的应用广泛,可以用来处理声音,图像,数据等多种信号,每种放大器在满足其特殊应用需求的前提下,都给用户提供了便捷而又高效的信号处理方案。
总之,功率放大器是当今电子电路中极其重要的一类元件,它们极大地改善了信号放大的效率,并为不同场景的信号处理提供了可靠而有效的解决方案。
功率放大器的主要特点
功率放大器要求在允许的失真条件下输出足够大的功率,放大器件几乎工作在极限状态,因此功率放大器是大信号放大器。
功率放大器的电路结构、工作状态、分析方法及电路的性能指标等都与一般放大器不同。
功率放大器的主要特点:
1、尽量大的输出功率由于功率放大器要向负载供应足够大的功率,功放管在平安工作的前提下工作电压和工作电流接近极限值,即管子工作在极限值状态。
2、尽可能高的功率转换效率功率放大器的输出功率是通过晶体管将直流电源的直流功率转换而来,转换时功率管和电路中的耗能元件都要消耗功率,用P0表示负载所得功率,PE表示直流电源供应的总功率,η表示转换效率,则η=(Po/PE)*100%,η的大小反映了电源的利用率。
例如,某放大器的效率η=50%,说明电源供应的直流功率只有一半转换成了输出功率传给了负载,另一半消耗在电路内部,这部分电能使管子和元件等温度上升,严峻时会烧坏晶体管。
要重视功放管的散热问题,为了保证功率管的平安工作,一般给大功率管加装散热片。
如何提高效率、减小功耗是功率放大器的一个重要问题。
3、允许的非线性失真功放管工作在大信号状态不行避开地产生非线性失真。
同一功放管的输出功率越大,其非线性失真就越严峻。
在不同场合对功率放大器非线性失真的要求是不一样的,在测量系统和
电声设备中必需把非线性失真限制在允许范围内,在驱动电动机或掌握继电器中非线性失真就降为次要冲突。
此外,分析功率放大器只能用图解法,微变等效电路法已不再适用。
为了获得较大的输山功率和效率,功率放大器与负载要匹配,传统的功率放大器与负载之间采纳变压器耦合,这类功率放大器的优点是便于实现阻抗匹配、输出功率大等,但出于变压器体积大、笨重、频率特性差,而且不利于集成。
在现在生产的功率放大器中已很少采纳,渐渐由互补对称功率放大器所取代。
互补对称电路省去了笨重的变压器,具有电路结构简洁、效率高、频率响应好、易实现集成化等优点。
互补对称功率放大器有两种形式:一种采纳单电源及大容量电容器与负载耦合,称为OTL电路;一种采纳双电源而个需电容器的直接耦合互补对称功率放大器,称为0CL电路。
由于上述缘由,晶体三极管工作在大信号状态,且耗散功率PC大,因此,选管时应保证晶体管平安工作,使工作时不超过晶体三极管的极限参数(ICM,PCM,BUCEO等)。