低頻功率放大電路
一個實用的放大器通常含有三個部分:輸入級、中間級及輸出級,其任務各不相同。一般地說,輸入級與信號源相連,因此,要求輸入級的輸入電阻大,噪聲低,共模抑制能力強,阻抗匹配等;中間級主要完成電壓放大任務,以輸出足夠大的電壓;輸出級主要要求向負載提供足夠大的功率,以便推動如揚聲器、電動機之類的功率負載。功率放大電路的主要任務是:放大信號功率。
一、低頻功率放大電路概述
1.分類
功率放大電路按放大信號的頻率,可分為低頻功率放大電路和高頻功率放大電路。前者用于放大音頻范圍(幾十赫茲到幾十千赫茲)的信號,后者用于放大射頻范圍(幾百千赫茲到幾十兆赫茲)的信號。
功率放大電路按其晶體管導通時間的不同,可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類等四種。乙類功率放大電路的特征是在輸入信號的整個周期內,晶體管僅在半個周期內導通,有電流通過;甲乙類功率放大電路的特征是在輸入信號周期內,管子導通時間大于半周而小于全周;丙類功率放大電路的特征是管子導通時間小于半個周期。
2.功率放大器的特點
功率放大器的主要任務是向負載提供較大的信號功率,故功率放大器應具有以下三個主要特點:
①.輸出功率要足夠大
功率放大電路的任務是推動負載,因此功率放大電路的重要指標是輸出功率,而不是電壓放大倍數。
②.效率要高
效率定義為:輸出信號功率與直流電源供給頻率之比。放大電路的實質就是能量轉換電路,因此它就存在著轉換效率。
③.非線形失真要小
功率放大電路工作在大信號的情況時,非線性失真時必須考慮的問題。因此,功率放大電路不能用小信號的等效電路進行分析,而只能用圖解法進行分析。
三、 提高輸出功率的辦法
1.提高電源電壓
選用耐壓高、容許工作電流和耗散功率大的器件。
2.改善器件的散熱條件
直流電源提供的功率,有相當多的部分消耗在放大器件上,使器件的溫度升高,如果器件的熱量及時散熱后,則輸出功率可以提高很多。
四、 提高效率的方法
1.改變功放管的工作狀態
在乙類功率放大電路中,功放管靜態電流幾乎為零,因此直流電源功率為零。當輸入信號逐漸加大時,電源提供的直流功率也逐漸增加,輸出信號功率隨之增大,所以乙類功率放大效率比甲類的要高。
2.選擇最佳負載
功放三極管若工作在乙類放大狀態下,當負載改變時,交流負載線的斜率也會改變,故輸出功率也改變。存在最佳負載R使效率提高。 |