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1、电工电子技术基础人民邮电出版社知识模块十五功率放大器主要内容功放电路的特点与基本要求基本的功率放大电路的工作原理功放电路的分类及主要性能指标n重点基本的功率放大电路的工作原理一、概述1.功率放大器与电压放大器的比较 项 目电压放大器功率放大器本质相同能量转换能量转换任务不同小信号放大大信号放大指标不同电压增益功率、效率、非线性失真研究方法不同图解法、等效电路法图解法2放大器的工作状态分类根据放大器中三极管在输入正弦信号的一个周期内的导通情况，可将放大器分为下列三种工作状态，如表所示：二、乙类双电源互补对称功率放大电路1乙类互补对称电路乙类互补对称电路如表所示 2乙类互补对称功放的图解分析功率放
2、大电路的分析任务是求解最大输出功率、效率及三极管的工作参数等。分析的关键是Vo的变化范围。在分析方法上，通常采用图解法，这是因为三极管处于大信号下工作.图15-1（a）表示在Vi为正半周时T1的工作情况。图中假定，只要VBE1=Vi0，T1就开始导电，则在一周期内T1导电时间约为半周期。随着Vi的增大，工作点沿着负载线上移，则io=iC1增大，Vo也增大，当工作点上移到图中A点时，VCE1=VCES，已到输出特性的饱和区，此时输出电压达到最大不失真幅值Vomax。根据上述图解分析，可得输出电压的幅值为Vom=IomRL=VCC-VCE1其最大值为Vomax=VCC-VCEST2管的工作情况和T
3、1相似，只是在信号的负半周导电。两管的工作情况：为了便于分析两管的工作情况，将T2的特性曲线倒置在T1的右下方，并令二者在Q点，即VCE=VCC处重合，形成T1和T2的所谓合成曲线，如图15-1(b)所示。这时负载线通过VCC点形成一条斜线，其斜率为-1/RL。显然，允许的io的最大变化范围为2Iom，vo的变化范围为2Vom=2IomRL=2（VCC-VCES）。若忽略管子的饱和压降VCES，则Vomax2VCC。根据以上分析，不难求出工作在乙类的互补对称电路的输出功率、管耗和效率。乙类互补对称电路的输出功率、管耗和效率如表所示。三、甲乙类互补对称功率放大电路1甲乙类双电源互补对称功率放大电
4、路（1）乙类互补对称功率放大电路的交越失真理想情况下，乙类互补对称电路的输出没有失真。实际的乙类互补对称电路（图15-2），由于没有直流偏置，只有当输入信号Vi大于管子的门坎电压（NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时，管子才能导通。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15-2所示。这种现象称为交越失真。（2）甲乙类双电源互补对称电路甲乙类双电源互补对称电路如表所示。2甲乙类单电源互补对称功率放大电路甲乙类单电源互补对称功率放大电路如表所示。四、集成功率放大器及其应用集成功放的种类很多，本节只介绍LM386
5、集成功率放大器及其应用LM386是一种低电压通用型集成功率放大器，其内部电路如图15-3(a)所示，管脚排列如图15-3(b)所示，采用8脚双列直插式塑料封装。图15-3(c)所示为它的典型应用电路。LM386集成功放典型应用参数为：直流电源电压范围412V；额定输出功率为660mW；带宽300kHz；输入阻抗50k。图15-3LM386集成功率放大器(a)内部电路(b)管脚排列(c)典型应用电路由图15-3(a)可见，LM386内部电路由输入级、中间级和输出级等组成。输入级由V2、V4组成双端输入单端输出差分放大电路，V3、V5是其恒流源负载，V1、V6是为了提高输入电阻而设置的输入端射极跟
6、随器，R1、R7为偏置电阻，该级的输出取自V4、V5的集电极。R5是差分放大电路的发射极负反馈电阻，管脚1、8开路时，负反馈最强，整个电路的电压放大倍数为20倍，若在1、8间外接旁路电容，以短路R5两端的交流压降，可使电压放大倍数提高到200。在实际使用中往往在1、8之间外接阻容串联电路，如图15-3(c)所示RP和C2，调节RP即可使集成功放电压放大倍数在20200之间变化。管脚7与地之间外接电解电容，如图15-3(c)所示C5，C5可与R2组成直流电源去耦电路。中间级是本集成功放的主要增益级，它由V7和其集电极恒流源(I0)负载构成共发射极放大电路，作为驱动级。输出级由V8、V10复合等效为PNP管与NPN管V9组成准互补对称功放电路，二极管V11、V12为V8、V9提供静态偏置，以消除交越失真，R6是级间电压串联负反馈电阻。图15-3(c)中，5脚外接电容C3为功放输出电容，以便构成OTL电路，R1、C4是频率补偿电路，用以抵消扬声器音圈电感在高频时产生的不良影响，改善功率放大电路的高频特性和防止高频自激。输入信号由C1接人同相输入端3脚，反相输入端2脚接地，故构成单端输入方式。