模拟电子技术章六

第6章功率放大电路6.1功率放大电路的特点6.2互补对称式功率放大电路6.3实际的功率放大电路6.4集成功率放大电路应用 功率放大器是一种向负载提供功率的放大器，简称功放。本章首先介绍功率放大电路的主要特点，然后介绍实际工作中常用的OTL和OCL互补对称式功率放大电路，并介绍几个实际的功率放大典型电路，最后简单介绍了当前普遍应用的集成功率放大器。6.1功率放大电路的特点 功率放大器是一种向负载提供功率的放大器。一般多级放大器总要带动一定负载，如扬声器、电动机、仪表指针等，这都需要输出一定的功率，因而，一般多级放大器的最后一级都要设置为功率放大器。 电压放大器的主要任务是使负载得到不失真的信号，它的主要指标是电压放大倍数。而功率放大器主要考虑的是如何输出最大的不失真功率，即如何高效率地把直流电能转化为按输入信号变化的交流电能。功率放大器不但要向负载提供大的信号电压，而且也要向负载提供大的信号电流。因此，功率放大电路的形式、工作状态、分析方法和所研究的技术指标都与电压放大电路不同。（1）输出功率足够大为了获得足够大的输出功率，要求放大电路的输出电压和输出电流都要有足够大的变化量。最大输出功率是指在正弦信号输入下，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积（注：不是直流电压和直流电流的乘积，也不是瞬时值相乘）。(2)效率要高 任何放大电路输出给负载的功率是由直流电源提供的。这就有一个提高能量转换效率的问题。对于小信号的电压放大器来说，由于输出功率较小，电源供给的直流功率也小，因此效率问题还不突出。但对于功率放大器来讲，由于输出功率较大，效率问题就显得很重要了。

此时，如果功率放大电路的效率不高，不仅要浪费能量，而且要消耗在电路内部的电能将转换成为热量，使管子、元器件等温度升高，因而要求选用较大容量的放大管和其他设备，不太经济。(3抱)非线号形失荐真要贱小功率卫放大垮器是突在大状信号这状态苍下工动作，蜜电压圈、电惕摆动届幅度馆大，蜜容易圆超出坐管子障特性汽的线泳性范泡围，秋产生鸽非线剧形失缎真。软因此胀，功剥率放竹大器陶比之节小信慈号放侮大电梳路的巷非线斩性失剂真严满重。涌在实毛际的捆功率吧放大箭电路盆中，煮要采此取措棋施减由小失桌真，认使之厕满足吼负载加的要恶求。由于样功率染放大器器工孕作于计大信尤号状松态，仿在进狸行电侮路分伍析时引，一棚般不闪能采睡用微燃变等亡效电校路法慢，而番采用脉图解须法来布分析帐放大昌电路牌的静弊态和负动态翅工作乳情况巧。此钻外，终由于渴功放给管承线受的欢电压沫高、耻电流膊大，眉温度廉较高企，因盾而功勒放管歌的保攻护问维题和龄散热翻问题私也需按要解律决。按照撑功放楚管工镜作点执位置筋的不挖同，听功率丽放大劝器的贵工作局状态箭可分袍为甲汤类放辞大、究乙类视放大泉和甲居乙类早放大或等形端式，睡如图受6.品1所衣示。图6.疼1功率脖放大冬器工纷作状搂态此类派放大寇电路乒的主笋要优勤点是狐便于寸实现湾阻抗昼匹配膊。缺分点是税体积躁大、恰笨重龟、频距率窄吓、不广易集电成化鞠，变还压器本本身耳也存粥在一材定的浇功率稿损耗瓦，加遭之其做漏感河和分秋布电垦容的指作用然，会设在高耐频或狸低频雷端产距生附纯加相熄移，使如从恼变压渗器输殊出端鸡引回乒深度斜负反爽馈时举，容素易产巧生自姑激。翁因此牵阻碍翁了变纳压器肢耦合拨电路参的进劈燕一步榴发展道。近姜年来院出现彻的无院输出崇变压旦器功旷率放怨大器早和集侦成功绢率放尾大器副发展核很快务，得脊到了劫广泛铸的应纱用。6.胁2互补仰对称持式功袖率放瞎大电条路互补病对称孔功率锄放大享器是陶一种兔典型贫的无刊输出推变压宜器功趋率放或大器至。它劫是利镰用特害性对伤称的NP蚕N型和PN壳P型三育极管级在信填号的条正、狗负半贯轴轮氧流工踢作，盐互相防补充您，以判此来努完成矛整个惭信号首的功按率放风大。茂下面秤介绍重两种功互补叶对称败式功甜率放廊大电犹路。互补胡对称旦电路它是跃采用筹单电撇源供晓电的宁互补注对称发功率烧放大摧器，转这种贸形式窝的电破路也驴称为OT秆L电路碧（Ou任tp诊ut础T援ra过ns扒fo括rm炸er幅le喜ss，无莫输出晶变压伙器）底。1.御O战TL乙类数互补捕对称吴电路OT战L乙类屿互补队对称贪电路赖的组蝴成如滩图6.奋3所示采。图6.庸3O竖TL乙类菠互补五对称凶电路2.歉O否TL甲乙孟类互讽补对钓称电谈路为了已克服啦交越扬失真中，需财要给怎功放煤管加汇上较钥小的检偏置葵电流蓝，使堪每管哄的导葡电角鉴略大积于18辅0°，而岸小于36莲0°，此绕电路吐即为OT捏L甲乙船类互释补对烫称电佩路。陆如图6.叫6所示弦。图6.泛6是常飞见的问利用大两个众二极隐管的朱正向逗压降器给两威个功昏放互合补管闹提供通正向辅偏压疼的电馋路。图6.敌6O住TL甲乙问类互兴补对已称电淡路互补柳对称赖电路OC横L（Ou搁tp校ut导C划ap采ci抓to牲rl东es坏s）电同路，挪即表帮示无盐输出禁电容拨的电沸路。膛与OT白L互补笼对称航电路任相比泰，省寨去了糟输出欠端的萌大电趟容。拳因为颂大电婆容往遗往具背有电毅感效端应，己在高醋频时欠容易归产生弄相移薪，并轿且大炭容量拦的电环容不归便集计成。图6.罚8所示倒为OC接L甲乙期类互令补对伏称电佩路的取原理抽图。图6.麦8O啦CL甲乙逗类互凡补对肥称电妹路OC丛L互补谷对称皮电路敢去掉多了大见电容烈，改燥善了执低频虎响应者，便虑于实请现集插成化染，因购而得凝到了滥广泛顽的应糠用。OC轨L互补火对称钢电路缴主要攀缺点暑是，株电路图中两孩个三待极管们的发为射极肿直接弟连到半负载袜电阻懒上，欺假如睡静态货工作晕点失叹调或绞电路挖内元胡器件扯损坏射，将流会使造一个改较大右的电滚流流抛过负照载，赛可能阳造成兆电路胶损坏触。为头了解换决这放个问码题，渴实际比工作哪中常剃常采惠取保舞护措眨施，弊即在艇负载杂回路趣接入朴熔断短丝。6.柄3实际揪的功惰率放先大电绒路功率功放大谱器应泉用中觉的几义个问顾题在功怪率放城大器订的实连际运玻用中凳，为选了电茧路特末别是督功放共管的挠安全精，有吓一些兵问题(如散影热、耻保护乓措施虎等)应当土引起切注意棕。下恩面分舅别予捐以简象单介典绍。1.功放徒管的恳散热功率裙放大党器工毯作在劲大电阶压大芦电流停状态宫，即锤使电晨路的栗效率横较高泳，都鞋会有袋一定疗的损认耗，勒这些颤损耗殿由于是功放搏管本街身消逗耗的嫂功率辽而导高致功减放管夜管子伴集电菠结温机度升尸高，但管子歼发热竖。当饺管子送温度培升高逃到一猜定程即度后粗，管摩子就热会被徐损坏微。因毙此必曲须采占取散桨热措触施，颂通常蠢的散想热措糠施是葬给功志放管柏加装四散热逐片，繁散热吃片（俯板）夕是铜歪、铝精等导肉热性崇能良吩好的绿金属洪材料大制成拜的尺亦寸越负大能皮力越填强，广使用芽时可抖根据片散热逗要求拐的不颂同来遗选配信。功率折放大印器实梅际电槐路1.盖O超TL放大娇器实牛际电裹路图6.暗11是用罚作电拔视机针伴音砖功率军放大约器的OT以L互补疗功率携放大东电路赶。下宿面来对分析聚该电袋路的侮组成猴，并洪估算鬼该电用路的善主要棍技术傅指标兆。图6.饮11烤OT副L放大法器实跃际电踏路(1谅)电路售组成此电游路由车前置境电压菠放大母级、镰推动秒级和本功率标放大坝级3个部员分组农成。(2期)主要克技术闸参数懂的估亮算①闭环心电压丽放大到倍数②最大贺输出法功率2.脱O奔CL放大拜器实伏际电羞路图6.枪12是一钥个高固保真繁放大投器的取典型立电路陡，是OC椒L准互则补功谅率放驼大电段路。胀同样呼下面铺来分租析该迈电路慈的组歉成，续并估现算该与电路享的主庸要技却术指阻标。（1）催电路传组成此电忆路也饶由前针置电紫压放看大级恋、推抗动级认和功设率放辱大级3个部偶分组管成。图6.厦12蜜OC职L功率醋放大呆器实护际电握路6.知4集成丧功率因放大疏电路扁应用当前鲁，利春用集龙成电缘瑞路工裂艺已累经能波够生易产出甜品种惊繁多航的集颂成功旷率放尊大器刷。集撇成功及放除毒了具坛备体专积小饱、成规本低港、使坑用方粥便可伐靠等颠特点客外，燃还具因有一切些突犬出的耍优点拨，主溜要有册温度但稳定呼性好诵，电封源利型用率守高，涛功耗藏较低贞，非厘线性惭失真冲较小便等，匠还可联以把渐许多协有关弱附属深电路独（如晕各种摸保护与电路狼）也章集成碎在芯依片内匪部，偷使用眠更加血安全榴。集成粒功放狼的种康类繁萄多，颈从输惜出功沙率来愁分，道有小愧功率稳功放段（输蛇出功丧率在1W以下纹）和妥大功让率功梳放（悼输出爽功率价可高电达几窜十瓦举）；达从芯宜片内神部的告构成桨来分矮，有闷单通赶道功废放和纤双通父道功例放；锅从用共途来馒分，痛有通难用型伯功放迅和专悠用型听功放债（如谷专用唉于收赠音机幅、录分音机匪或电隶视机洋等的版功率盏放大诱电路炒）。集成孟功率出放大食器要胁求输亭出大狸的功欢率。恭为了覆满足使此要典求，总集成蛋功放孕的输为出级罩常采委用复陡合管每组成陷，常民常还奴要求耕更高巩的直时流电损源电助压。钢对于搁输出嘉功率烧较高叔的集鸣成功晶放，券还要识求其轿外壳山装散塌热片灰。由五于集奸成工马艺的易限制片，集金成功氧放中弊的某宏些元灯件要经求外撤接，每如O遇TL起电路玩中的说大电贫容等因。有蜜时为兔了使犁用方黑便还叮有意得识地亿留出企一些稿外线银端，随允许沟用户凯外接梳元件老以灵烧活地嘉调节乎某些形技术由指标蓬，如僻外接拍不同阳阻值辱的电思阻所袭获得令不同绝的电苍压放付大倍婆数等技。本节浪将以竭一个免具体袋的音精频功浮率放吐大器TD吧A2锅03坦0A为例逗进行康介绍暴，希艘望读饶者在蹲使用恶时能燃够举造一反接三，弱灵活蝇应用搂其他脆功率浮放大晨器件把。集成辽功放壶简介TD浮A2盐03萝0A是目龟前使只用比绘较多若的一书种集菜成功闻率放蹄