第九章 低頻功率放大電路

一個(gè)實(shí)用的放大器通常含有三個(gè)部分：輸入級(jí)、中間級(jí)及輸出級(jí)，其任務(wù)各不相同。一般地說，輸入級(jí)與信號(hào)源相連，因此，要求輸入級(jí)的輸入電阻大，噪聲低，共模抑制能力強(qiáng)，阻抗匹配等；中間級(jí)主要完成電壓放大任務(wù)，以輸出足夠大的電壓；輸出級(jí)主要要求向負(fù)載提供足夠大的功率，以便推動(dòng)如揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)之類的功率負(fù)載。功率放大電路的主要任務(wù)是：放大信號(hào)功率。

9.1 低頻功率放大電路概述

9.1.1 分類

功率放大電路按放大信號(hào)的頻率，可分為低頻功率放大電路和高頻功率放大電路。前者用于放大音頻范圍（幾十赫茲到幾十千赫茲）的信號(hào)，后者用于放大射頻范圍（幾百千赫茲到幾十兆赫茲）的信號(hào)。

功率放大電路按其晶體管導(dǎo)通時(shí)間的不同，可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類等四種。乙類功率放大電路的特征是在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)，晶體管僅在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通，有電流通過；甲乙類功率放大電路的特征是在輸入信號(hào)周期內(nèi)，管子導(dǎo)通時(shí)間大于半周而小于全周；丙類功率放大電路的特征是管子導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期。

9.1.2 功率放大器的特點(diǎn)

功率放大器的主要任務(wù)是向負(fù)載提供較大的信號(hào)功率，故功率放大器應(yīng)具有以下三個(gè)主要特點(diǎn)：

1.輸出功率要足夠大

功率放大電路的任務(wù)是推動(dòng)負(fù)載，因此功率放大電路的重要指標(biāo)是輸出功率，而不是電壓放大倍數(shù)。

2.效率要高

效率定義為：輸出信號(hào)功率與直流電源供給頻率之比。放大電路的實(shí)質(zhì)就是能量轉(zhuǎn)換電路，因此它就存在著轉(zhuǎn)換效率。

3.非線形失真要小

功率放大電路工作在大信號(hào)的情況時(shí)，非線性失真時(shí)必須考慮的問題。因此，功率放大電路不能用小信號(hào)的等效電路進(jìn)行分析，而只能用圖解法進(jìn)行分析。

9.1.3 提高輸出功率的辦法

1.提高電源電壓

選用耐壓高、容許工作電流和耗散功率大的器件。

2.改善器件的散熱條件

直流電源提供的功率，有相當(dāng)多的部分消耗在放大器件上，使器件的溫度升高，如果器件的熱量及時(shí)散熱后，則輸出功率可以提高很多。

9.1.4 提高效率的方法

1.改變功放管的工作狀態(tài)

在乙類功率放大電路中，功放管靜態(tài)電流幾乎為零，因此直流電源功率為零。當(dāng)輸入信號(hào)逐漸加大時(shí)，電源提供的直流功率也逐漸增加，輸出信號(hào)功率隨之增大，所以乙類功率放大效率比甲類的要高。

2.選擇最佳負(fù)載

功放三極管若工作在乙類放大狀態(tài)下，當(dāng)負(fù)載改變時(shí)，交流負(fù)載線的斜率也會(huì)改變，故輸出功率也改變。存在最佳負(fù)載R使效率提高。