模拟电子技术 课件 23 功率放大电路基础知识

模拟电子技术梁长垠教授项目四功率放大电路的制作与测试梁长垠教授功率放大电路特点01功率放大电路分类02功率放大电路指标03功率放大电路要求04一、功率放大电路特点1.放大电路组成2.功率放大电路作用功率放大电路属于能量转换电路，它们将电源的直流功率转换成被放大的交流信号功率，从而起功率放大作用。功率放大电路除了对信号进行足够的电压放大之外，还要求对信号进行足够的电流放大，以获得足够的功率输出。因此功率放大电路多工作在大信号状态，具有动态工作范围大的特点在放大电路中，电压放大电路主要使负载得到不失真的电压信号，研究的主要指标是电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和频率特性等功率放大电路特点01功率放大电路分类02功率放大电路指标03功率放大电路要求04二、功率放大电路分类按照使用放大器件电子管功率放大器晶体管功率放大器（场效应管）集成电路功率放大器按照工作频率分类低频功率放大器高频功率放大器二、功率放大电路分类按照功率放大器输出端结构按照功放管工作状态甲类功率放大器（A类）乙类功率放大器（B类）甲乙类功率放大器（AB类）OTL功率放大器OCL功率放大器BTL功率放大器功率放大电路特点01功率放大电路分类02功率放大电路指标03功率放大电路要求04三、功率放大电路技术指标（2）频率响应功率放大电路的主要性能指标包括输出功率、频率响应、失真、动态范围、信噪比、输出阻抗、转换效率等。（1）输出功率

输出功率是指功放电路输送给负载的功率，一般可分为额定功率与最大输出功率。最大输出功率是指当不考虑失真大小时，功放电路能输出的最大功率。最大输出功率可远高于额定功率。频率响应反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力，功率放大器的频响范围应不低于人耳的听觉频率范围，因而在理想情况下，主声道音频功率放大器的工作频率范围为20Hz-20kHz。国际规定一般音频功放的频率范围是40-16kHz±1.5dB。（3）失真失真是重放音频信号的波形发生变化的现象。波形失真的原因和种类有很多，主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。三、功率放大电路技术指标（5）信噪比（4）动态范围放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。实际运用时，该比值使用dB来表示两信号的电平差，高保真放大器的动态范围应大于90dB。信噪比是指声音信号大小与噪声信号大小的比例关系，将功放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数称为信噪比的大小。（6）输出阻抗功放输出端与负载（扬声器）所表现出的等效内阻抗称为功放的输出阻抗。（7）转换效率转换效率的定义是功放电路的输出信号功率与电源供给功率的比值。电源供给功率是直流功率，其值等于电源输出电流平均值及其电压之积。功率放大电路特点01功率放大电路分类02功率放大电路指标03功率放大电路要求04四、功率放大电路要求为了获得较大的输出功率，功率放大管的输出电压和输出电流都必须有较大的幅度，具体设计时，应使功率放大管的工作电压和电流接近极限参数运用。（1）要有尽可能大的输出功率（2）要有尽可能高的效率从能量观点看，功率放大电路是将集电极电源的直流功率转换成交流功率输出。由于功率放大管有内阻，所以转换过程中会消耗一部分功率。通常把放大电路向负载输出的交流功率P0与从电源吸取的直流功率PE之比

比值越大，效率越高四、功率放大电路要求（3）要有较小的非线性失真功率放大管往往在较大的动态范围内工作，输入信号和输出信号的电流、电压变化幅度均很大，工作状态有可能超越输出特性曲线的放大区，进入截止区或饱和区，产生非线性失真。因此，必须设法解决非线性失真问题。（4）要有较好的散热装置功率放大管工作时，在管子的集电结上将有较大的功率损耗，使管子温度升高，严