功率放大器是用来将前置低频放大器送来的音频信号进行功率放大,以足够的输出功率供给负载。为了实现功率放大作用,需在晶体三极管允许耗散功率和允许失真的情况下,尽可能提高输出功率和放大器的效率,且要使输出功率的非线性失真小。
1.变压器耦合单边功率放大器 单边功率放大器的原理如图2-24所示,其曲线特性如图2-25所示。
图2-24 单边功率放大器原理图
(1)静态工作点:应不超过功放管的功率线并尽量极限适用,通常工作电流IC可按下式计算:
图2-25 单边功率放大器图解
(2)交流负载线:在不超越功耗线的前提下,为获得最大功率输出,选择交流负载线斜率(可通过改变输出变压器的匝数比K来实现),以满足交流输出电压、电流的幅值:
这时放大器的不失真输出功率最大。
(3)输出功率和效率
理想输出功率
电源供给放大器的直流功率
PE=UCCIC
理想效率为
实际效率只有大约30%。(www.daowen.com)
(4)选择功放管条件
2.推挽功率放大器 推挽功率放大器如图2-26所示。其中RB1、RB2和RE组成偏置电路,使V1、V2管有较小的静态电流,以减小交越失真。由于静态电流较小,所以电源供给的静态直流功率较小。
图2-26 推挽功率放大器
每个管子的工作点取在集电极电流近于0处。当有信号输入时,通过输入变压器区,分别向晶体三极管V1、V2提供幅值相同相位相反的信号,使V1、V2轮流导通,每个管子放大的半波电流分别经过输出变压器T2合成后送给负载R2,故R2可得到全周期没有失真的正弦输出信号。
(1)输出功率和效率
理想输出功率
电源供给的直流功率
理想效率 η=PO/PE=78.5%
实际效率约为60%。
(2)选择功放管的条件:应满足
3.单管功率放大器和推挽功率放大器的特点比较和适用场合 两种放大器的优缺点比较和各自适用场合见表2-16。
表2-16 低频功率放大器的比较
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