功率放大器
能把輸入信號放大并向負載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機的末級放大器就是功率放大器。
( 1 )甲類單管功率放大器
圖 5 是單管功率放大器, C1 是輸入電容, T 是輸出變壓器。它的集電極負載電阻 Ri′ 是將負載電阻 R L 通過變壓器匝數比折算過來的:
RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL
負載電阻是低阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。
這個電路不管有沒有輸入信號,晶體管始終處于導通狀
,靜態電流比較大,困此集電極損耗較大,效率不高,大約只有 35 %。這種工作狀態被稱為甲類工作狀態。這種電路一般用在功率不太大的場合,它的輸入方式可以是變壓器耦合也可以是 RC 耦合。
( 2 )乙類推挽功率放大器
圖 6 是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個特性相同的晶體管組成對稱電路,在沒有輸入信號時,每個管子都處于截止狀態,靜態電流幾乎是零,只有在有信號輸入時管子才導通,這種狀態稱為乙類工作狀態。當輸入信號是正弦波時,正半周時 VT1 導通 VT2 截止,負半周時 VT2 導通 VT1 截止。兩個管子交替出現的電流在輸出變壓器中合成,使負載上得到純正的正弦波。這種兩管交替工作的形式叫做推挽電路。
乙類推挽放大器的輸出功率較大,失真也小,效率也較高,一般可達 60 %。
( 3 ) OTL 功率放大器
目前廣泛應用的無變壓器乙類推挽放大器,簡稱 OTL 電路,是一種性能很好的功率放大器。為了
易于說明,先介紹一個有輸入變壓器沒有輸出變壓器的 OTL 電路,如圖 7 。
這個電路使用兩個特性相同的晶體管,兩組偏置電阻和發射極電阻的阻值也相同。在靜態時, VT1 、 VT2 流過的電流很小,電容 C 上充有對地為 1 2 E c 的直流電壓。在有輸入信號時,正半周時 VT1 導通, VT2 截止,集電極電流 i c1 方向如圖所示,負載 RL 上得到放大了的正半周輸出信號。負半周時 VT1 截止, VT2 導通,集電極電流 i c2 的方向如圖所示, RL 上得到放大了的負半周輸出信號。這個電路的關鍵元件是電容器 C ,它上面的電壓就相當于 VT2 的供電電壓。
以這個電路為基礎,還有用三極管倒相的不用輸入變壓器的真正 OTL 電路,用 PNP 管和 NPN 管組成的互補對稱式 OTL 電路,以及最新的橋接推挽功率放大器,簡稱 BTL 電路等等。
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