晶体管声频放大器

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[move]功率放大器[/move]

一、功率放大器的特点

向负载提供信号功率的放大器，通常称为功率放大器。功率放大器工作时，信号电压和电流的幅度都比较大，因此具有许多不同于小信号放大器的特点。

l．功率放大器的效率

功串放大的实质是通过晶体管的控制作用，把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功串和直流电源功率息息相关。一个功率放大器的直流电源提供的功率究竟能有多少转换成交流输出功率呢？我们当然希望功率放大器最好能把直流功率（PE= EcIc）百分之百转换成交流输出功率（Psc＝Uscisc）实际上却是不可能的。因为晶体管自身要有一定的功率消耗，各种电路元件（电阻、变压器等）要消耗一定的功率，这就有个效率问题了。放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比，即通常用百分比表示：

η=Psc/PE

通常用百分比表示：

η=Psc/PE×100%

效率越高，表示功率放大器的性能越好。

晶休管在大信号工作条件下，工作点会上下大幅度摆动。一旦工作点跳出输入或输出特性曲线的线性区，就会出现非线性失真。所以对声频功率放大器来说，输出功率总要和非线性失真联系在一起考虑。一般声频功率放大器都有两个指标棗最大输出功率和最大不失真输出功率。前者说明放大器的最大负载能力，后者表示不失真放大的能力。例如，两台扩音机最大输出功率都是50瓦，但一台的最大不失真功率是40瓦，另一台的最大不失真功率是30瓦，前者的性能就要比后者好些。

3、三种工作状态

功率放大器按工作状态的不同，可分为甲类、乙类和甲乙类三种。甲类放大器的特点是工作点选在输出特性曲线线性区的中间位置，信号电流在整个周期内都流通，失真小但效率低，输出功率也小。乙类放大器工作点选在基极电流等于零的那条输出特性曲线上，信号电流只在半周期内流通，效率高，输出功率大，但失真严重。第三类放大器的工作点既不象乙类放大选得那样低，也不象甲类那样高，电流截止的时间小于半周期，工作性能介于甲类和乙类之间。图4一68中对功率放大器的三种工作状态进行了比较，可以帮助我们了解它们的特点。

二、变压器耦合甲类功率放大器

图4－69是变压器耦合甲类声频功率放大器的典型电路。级间耦合采用了变压器耦合方式。图中Bl是输入变压器，B2是输出变压器。Rl、B2、R3和R4、R5、R6分别组成分压式电流负反馈偏置电路，为BG1、BG2提供稳定偏置。C1、C2、C3、C4为交流信号提供通路。经BG1放大的交流信号电流ic1通过B1的初级线圈Ll，在次级线圈人两端感应出输入信号电压Usr2，加在BG2的基一射间进行功率放大。放大的信号再通过B2耦合到扬声器放音。放大器为什么要采用变压器耦合呢？这是因为根据理论分析，为使功率放大器有最大的不失真功率输出和高的效率，放大器中晶体管集电极回路有一个最佳电阻值，而实际的负载电阻值并不等于最佳值，所以需要用变压器进行阻抗变换，将实际负载电阻值变换到最佳值（称为阻抗匹配）。为保证做到这一点，输出变压器初次级圈数之比n应满足下面的关系：

n=N初级/N次级=√R`fz/Rfz

其中Rfz为负载电阻，R'fz为最佳负载电阻。例如，若一功率放大路最佳负载电阻为375欧，所接扬声器音圈电阻为8欧时，变比n=√375/8≈7，即应选用初次级匝数比为7:1的输出变压器。

类似地，输入变压器将使功率放大器和前级实现阻抗匹配。

计算表明，变压器耦合甲类功率放大器的实际效率为30％左右，常用做功率放大器的推动级。

三、乙类双管推挽功率放大器

利用两只型号相同、主要参数相同的晶体管，采用变压器耦合组成工作在乙类状态的推挽功率放大器，可以获得高效率、低失真的功率放大。

乙类推挽功率放大器电路图如图4- 70所示。电路工作的主要特点是两管交替工作，并将每管工作时所得半周期输出波形进行合成，完成不失真的放大。由图4- 70可以看出，输入变压器B1次级和输出变压器B2初级都有中心抽头。B1 次级的L1和L2分别接在BG1和BG2的基椛浼??洌?Ｖぴ谛藕诺缪?/FONT>Usr输入时，两管基一射极间的输入信号ub1和Ub2 大小相等，极性相反。由于两管均未引人基极偏流，两管将分别在Usr 的两个半周期内导通，一管导通，一管截止，相互配合，交替工作／“推挽放大”的名称由此得来。在输出端，B2初级的L3和L4分别接在两管集电极和电源负极之间，当两管交替输出的集电极电流通过时，在变压器次级感应出极性相反的电压，最后正负半周合成为完整的波形。图4一70中所标正负号不加圈者表示Usr ，正半周时的情况，加圈者表示负半周的情况。读者可自行分析每半周时电路的具体工作过程。

需要指出，电路工作在乙类状态时，两管基极都未设偏置。由于晶休管输入特性曲线上存在一段“死区”，在信号正负半周交接的零值附近，出现没有放大输出的情况，反映到负载上就会出现波形的两半周交界处有不衔接的现象。这种现象叫“交越失真”，参看图4一70。推挽放大器如果采用甲乙类放大方式，就可以大大减小交越失真。所以一般的实用电路，

xypetty

你的图在那儿呀?

wji2002

你的图呢？？[emb10]