哪一类功率放大电路效率最高_功率放大电路用途

什么是功率放大电路？

功率放大电路与电压放大电路的主要区别是要求电路向负载提供足够大的输出功率；

功率放大电路的输出电压和输出电流应发生足够大的变化；其次，效率较高。

功率放大电路的主要问题是三极管通常工作在大信号状态下，充分暴露了管道特性曲线的非线性问题。一般来说，功率放大电路输出波形的非线性失真比小信号放大电路严重得多；

分析：

当输入正弦电压处于正半周期时，Q1导通Q截止日期，电流从VCC流过C1电容和负载；

在负半周期，Q1截止Q导通，大电容C2给Q电源，电流从C2流至Q2.通过负载返回电容负极；

这种电路存在一个很大的缺点是当输入电压的幅度小于三极管的导通电压时，三极管均截止，使波形失真，这种失真成为交越失真；

OCL电路节省了大电容，改善了低频对应性，但两个三极管的发射极直接连接到负载电阻。如果静态工作点或部件损坏，将导致大电流到负载，导致电路损坏，并经常在负载电路中增加保险丝；

复合管可以解决提供给功率三极管基极的驱动电流；

功率放大电路使用详解

放大器包括交流放大器和直流放大器。交流放大器可根据频率分为低频、中源和高频；输出信号强度分为电压放大、功率放大等。此外，还有集成操作放大器和特殊晶体管的放大器。它是电子电路中最复杂和多变的电路。但初学者经常遇到的只是一些典型的放大电路。

在阅读放大电路图时，还应遵循逐步分解、把握关键、详细分析、全面综合的原则和步骤。首先按输入输出逐步分离整个放大电路，然后逐步抓住关键进行分析。放大电路有其自身的特点：一是静态和动态两种工作状态，有时需要绘制其直流通路和交流通路进行分析；二是电路往往有负反馈，有时在水平内，有时从后反馈到前，所以在分析水平时可以向前看。通过各级原理后，可以将整个电路串通起来进行全面综合。

以下是几种常见的放大电路：

低频电压放大器

低频电压放大器是指工作频率在20~20千赫之间，输出需要一定的电压值而不需要强电流的放大器。

(1)共发射极放大电路

图1(a)是共发射极放大电路。C输入电容，C二是输出电容，三极管VT是起放大作用的装置，RB是基极偏置电阻，RC是集电极负载电阻。1、3端为输入，2、3端为输出。三端是公共点，通常接地，也称为地端。静态直流通路见图1(b)，动态交流通路见图1(c)。电路的特点是电压放大倍数从10到100以上，输出电压的相位与输入电压相反，性能不稳定，一般情况下可用。

(2)分压偏置共发射极放大电路

图2比图1多用3个元件。由基极电压RB1和RB获得2分压，因此称为分压偏置。发射极增加电阻RE和电容CE，CE称为交流旁路电容，交流短路；RE直流负反馈。所谓反馈，就是以某种方式将输出的变化送到输入端，作为输入的一部分。若送回部分与原输入部分相减，则为负反馈。图中基极的真实输入电压是RB2上电压和RE上电压的差值是负反馈。是应用最广泛的放大电路，因为采取了以上两种措施来提高电路的稳定性。

(3)射极输出器

图3(a)是射极输出器。其输出电压从射极输出。(b)是它的交流通路图，可以看到它是共集电极放大电路。

在这张图中，晶体管的真正输入是Vi和Vo因此，这是一个具有深度交流负反馈的电路。由于负反馈较深，该电路的特点是：电压放大倍数小于1，接近1，输出电压与输入电压相同，输入阻抗高，输出阻抗低，失真小，频率带宽大，工作稳定。它通常用作放大器的输入、输出或阻抗匹配。

(4)低频放大器耦合

放大器通常有几个层次，层次之间的联系称为耦合。放大器有三种级间耦合方法：①RC耦合，见图4(a)。优点简单，成本低。但性能不是最佳。②变压器耦合，见图4(b)。优点是阻抗匹配好，输出功率高，效率高，但变压器制造麻烦。③直接耦合，见图4(c)。其优点是频带宽，可作为直流放大器使用，但前后工作受约束，稳定性差，设计制作麻烦。

功率放大器

放大器称为功率放大器，提供足够大功率的放大器称为功率放大器。例如，收音机的末端放大器是功率放大器。

(1)甲类单管功率放大器

图5为单管功率放大器，C输入电容，T是输出变压器。它的集电极负载电阻Ri′是负载电阻RL转换成变压器匝数比：

RC′=(N1N2)2RL=N2RL

负载电阻是低阻抗扬声器，变压器可以起到阻抗变换的作用，使负载获得更大的功率。

无论该电路是否输入信号，晶体管始终处于导通状

，静态电流相对较大，因此集电极损耗大，效率低，仅为35%左右。这种工作状态称为A类工作状态。这种电路通常用于功率较小的场合。其输入模式可以是变压器耦合或RC耦合。

(2)乙类推挽功率放大器

图6是常用的B类推挽功率放大电路。它由两个具有相同特性的晶体管组成对称电路。当没有输入信号时，每个管道都处于截止状态，静态电流几乎为零，只有当有信号输入时，管道才会导致，称为B类工作状态。当输入信号为正弦波时，是半周VT1导通VT截止日期，负半周VT2导通VT1截止。在输出变压器中合成两管交替电流，使负载得到纯正的正弦波。两管交替工作的形式称为推挽电路。

B类推拉大器输出功率大，失真小，效率高，一般可达60%。

(3)OTL功率放大器

目前广泛使用的无变压器B类推拉放大器，简称OTL电路是一种性能良好的功率放大器。

易于解释，首先介绍一个输入变压器没有输出变压器OTL如图7所示。

该电路采用两个具有相同特性的晶体管，两组偏置电阻与发射极电阻相同。在静态时，VT1、VT2流过的电流很小，电容C上充有对地为12Ec直流电压。当有输入信号时，是半周VT1导通，VT集电极电流截止日期ic1方向如图所示，负载RL放大的正半周输出信号。负半周时VT1截止，VT集电极电流导通ic如图所示，2的方向，RL负半周输出信号被放大。该电路的关键部件是电容器C，它上面的电压就相当于VT2.供电电压。

基于这个电路，还有真正的三极管倒相不需要输入变压器OTL电路，用PNP管和NPN互补对称的管道组成OTL电路，以及最新的桥接推挽功率放大器，简称BTL电路等等。

直流放大器

可放大直流信号或变化缓慢的电路称为直流放大电路或直流放大器。这种放大器常用于测量和控制。

(1)双管直耦放大器

不能使用直流放大器RC只合或变压器耦合只能直接耦合。图8是两级直耦放大器。直耦模式会相互牵制前后工作点，电路在中VT2.发射极电阻RE提高后发射极电位，解决前后牵制问题。另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移，是指放大器在不输入信号的情况下，由于工作点不稳定，静态电位变化缓慢，逐步放大，使输出端产生虚假信号。放大器级数越多，零点漂移越严重。因此，这种双管直耦放大器只能用于要求低的场合。

(2)差分放大器

解决零点漂移的方法是使用差分放大器，图9是一种广泛使用的射极耦合差分放大器。它使用双电源，其中VT1和VT2的特性相同，两组电阻值相同，RE负反馈。其实是桥形电路，两个RC两根管子是四个桥臂，输出电压V0从电桥的对角线上取出。没有输入信号时，因为RC1=RC2与两管相同，因此电桥平衡，输出为零。零点漂移也很小，因为它是桥形的。

差分放大器稳定性好，应用广泛。

集成操作放大器

集成操作放大器是一种将多级直流放大器制成在集成片上的装置，只要在外部连接少量元件即可完成各种功能。由于它早期用于模拟计算机中的加法器和乘法器，因此被称为计算放大器。它有十几个引脚，一般用三个端子的三角符号表示，如图10所示。它有两个输入端和一个输出端，上面的输入端称为反向输入端，标记为-；下面称为同相输入端，使用 ”作标记。

集成操作放大器可以完成加、减、乘、除、微分、积分等多种模拟操作，也可以接收交流或直流放大器应用。放大器应用程序包括：

1)带调零的同相输出放大电路

图11是带调零端的同相输出运放电路。引脚1、11、12是调零端，调整RP可使输出端(8)在静态时输出电压为零。9、6两脚分别接正、负电源。输入信号接到同相输入端(5)，因此输出信号和输入信号同相。放大器负反馈经反馈电阻R2接到反相输入端(4)。同相输入接法的电压放大倍数总是大于1的。

(2)反相输出运放电路

也可以使输入信号从反相输入端接入，如图12。如对电路要求不高，可以不用调零，这时可以把3个调零端短路。

输入信号从耦合电容C1经R1接入反相输入端，而同相输入端通过电阻R3接地。反相输入接法的电压放大倍数可以大于1、等于1或小于1。

(3)同相输出高输入阻抗运放电路

图13中没有接入R1，相当于R1阻值无穷大，这时电路的电压放大倍数等于1，输入阻抗可达几百千欧。

放大电路读图要点和举例

放大电路是电子电路中变化较多和较复杂的电路。在拿到一张放大电路图时，首先要把它逐级分解开，然后一级一级分析弄懂它的原理，最后再全面综合。读图时要注意：①在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多，如偏置电路中的温度补偿元件，稳压稳流元器件，防止自激振荡的防振元件、去耦元件，保护电路中的保护元件等。②在分析中最主要和困难的是反馈的分析，要能找出反馈通路，判断反馈的极性和类型，特别是多级放大器，往往以后级将负反馈加到前级，因此更要细致分析。③一般低频放大器常用RC耦合方式;高频放大器则常常是和LC调谐电路有关的，或是用单调谐或是用双调谐电路，而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。④注意晶体管和电源的极性，放大器中常常使用双电源，这是放大电路的特殊性。

例1助听器电路

图14是一个助听器电路，实际上是一个4级低频放大器。VT1、VT2之间和VT3、VT4之间采用直接耦合方式，VT2和VT3之间则用RC耦合。为了改善音质，VT1和VT3的本级有并联电压负反馈(R2和R7)。由于使用高阻抗的耳机，所以可以把耳机直接接在VT4的集电极回路内。R6、C2是去耦电路，C6是电源滤波电容。