5.1-5.4 概述 甲类 乙类 甲乙类功率放大电路
乙类互补对称功率放大器任务五功率放大电路及其应用
任务五 功率放大电路及其应用
思考题
怎样判断复合管复合后的管型？
返回
任务五 功率放大电路及其应用
5.5 集成功率放大器介绍
1.TDA2030A音频集成功率放大器简介 TDA2030A的电器性能稳定，并在内部集成了 过载和热切断保护电路，能适应长时间连续工作， 由于其金属外壳与负电源引脚相连，所以在单电源 使用时，金属外壳可直接固定在散热片上并与地线 （金属机箱）相接，无需绝缘，使用很方便。
图5.1(c) 甲乙类功放波形
任务五 功率放大电路及其应用
思考题
功放的基本问题有哪些？ 甲类、乙类、甲乙类功放各有什么特点？
返回
任务五 功率放大电路及其应用
5.2 乙类互补对称功率放大器
5.2.1 基本电路结构与工作原理 1.电路结构 OCL电路的基本结构如图5.2(a)所示。
任务五 功率放大电路及其应用
PE
4
任务五 功率放大电路及其应用
5.2.2 实用电路 电路如图5.3所示。
图5.3 OCL互补对称电路
任务五 功率放大电路及其应用
静态时，由于两管静态电流大小相等、方向相反， 所以流过负载的静态电流为零。
动态时，由于二极管的动态电阻很小，可以忽略 不计，其工作原理与OCL基本电路类同，输出功率、 效率、管耗近似相同。
+2030A
R1
3
22 k
R2 680
+ C2
C4
22 F 100uF +
VD2 1N4001
+
RL
8
uo
-
+vCC
图5.9 由TDA2030A构成的OCL电路
功率放大电路的特点和分类
功率放大电路的特点和分类
1.特点
（1）讨论的主要问题：功率放大电路的输出功率、效率、非线性失真以及电路在大信号工作状态下器件的平安和散热等问题。
（2）分析方法：主要采纳图解分析法
2.工作状态分类
（1）依据晶体管的静态工作点的位置不同，放大电路可分成甲类、乙类、甲乙类。
（2）按电路形式分：单管功放、推挽式功放、桥式功放。
（3）按耦合的方式分：变压器耦合、直接耦合（OCL）、电容耦合(OTL)。
（4）按功放管的类型分：电子管、晶体管、场效应管、集胜利放。
3.甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点如表1所示。
表1 甲类、乙类和甲乙类功放电路的特点
类别
工作点位置
电流波形
特点
甲类
（1）管子的导通角
（2）静态电流不为零，电路的电源供应的功率始终等于静态功率损耗
（3）电路的静态功耗大，效率低
（4）非线性失真小
乙类
（1）管子的导通角
（2）静态电流和功耗均为零
（3）效率高
（4）非线性失真大
甲乙类
（1）
（2）静态电流和功耗都很小
（3）效率较高
（4）非线性失真比甲类大，比乙类小。
第五章 功率放大电路
V C（ C V
CC U CE (sat)） RL
2.2W
m
π 4
V CC
U CE(sat) V CC
65％
5.2.2 OTL电路
1 、 OCL 电 路 线 路 简 单 、 效率高，但要采用双电源供电， 给使用和维修带来不便。
2、采用单电源供电的互 补对称电路，称为无输出变压 器（Output transformerless）的 功放电路，简称OTL电路，如 图5.2.5所示。其特点是在输出 端负载支路中串接了一个大容 量电容C2。
第五章 功率放大电路
5.1 功率放大电路概述 5.2 乙类互补对称功率放大电路 5.3 集成功率放大器 *5.4 功率管的安全使用
教学目标
1、了解功放电路特点、分类、对功放电路要求。熟悉低频
功放电路主要技术指标。
2、熟悉OCL、OTL电路组成、工作原理、性能参数估算方
法。
3、掌握交越失真产生原因、消除交越失真方法。 4、掌握复合管组成原则。
教学目标
5、熟悉常用集成功率放大器（LA4102、LM386、TDA2030
等）引脚功能，了解其主要技术指标。熟悉集成功放应用电 路组成、外接元器件作用，会估算闭环增益。
6、选学BTL电路原理及其由集成功放构成的应用电路。
7、选学功放管二次击穿和热致击穿现象及其保护措施，功
放管等功率器件散热计算及散热片的选择。
2、功放管的最大耐压U（BR）CEO 当一只管子饱和导通时，另一只管子承受的最大反向电
压为2VCC。故
U (BR)CEO 2VCC
3、功放管的最大集电极电流
I
CM
VCC RL
4、选择示例
甲类,乙类,甲乙类,D类功放比较
甲类,乙类,甲乙类,D类功放比较.txt懂得放手的人找到轻松，懂得遗忘的人找到自由，懂得关怀的人找到幸福！女人的聪明在于能欣赏男人的聪明。
生活是灯，工作是油，若要灯亮，就要加油！相爱时，飞到天边都觉得踏实，因为有你的牵挂；分手后，坐在家里都觉得失重，因为没有了方向。
甲类、乙类、丙类功率放大器的特点甲类功率放大器，是指当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为 180度，适用于小信号低频功率放大，且静态工作点在负载线的中点。
乙类功率放大是指其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
丙类功率放大是指其集电极电流导通时间小于半个周期的放大状态，导通角小于90度，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
低频功率放，其负载是阻性，只能在甲类或甲乙类（丙类）推挽工作，高频谐振攻放，工作在丙类。
1、A类功放（又称甲类功放）A类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。
当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。
当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开始不平衡，于是流入扬声器而且推动扬声器发声。
A类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完全不存在交越失真（Switching Distortion），即使不施用负反馈，它的开环路失真仍十分低，因此被称为是声音最理想的放大线路设计。
但这种设计有利有弊，A类功放放最大的缺点是效率低，因为无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。
当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。
A类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音透明开扬，这些优点足以补偿它的缺点。
甲乙类互补对称功率放大电路分析[文字可编辑]
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一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真
在be 间输 入信号
静态工 作点Q
硅管的 门坎电压
灰色为三极管 处于截止的区域 , 在此区域内三极 管没有基极电流 i 产生。
B
单击此进入交越 失真原理演示
i
B
不是完整的+VCC
半个正弦T波N。PN
10
u i
0
u+ t
0
－i T PNP
RL
0色.5区V域以下)不(即产2－灰生ViBC。C
D
(3)静态Q点的稳定过程
R c3b1
+V
CC
T
1
D
1
+ C－
C1 R2
u
b
3
b2
D
2
V /2
CC
K
T2
T3
uo
R
L
电路中R 与T 、T 中点K
2
1
2
处连接起来可以起到稳定工
作点的作用。 稳定过程如下：
U K
↑→
U ↑→ B3
U ↓→
C3
U↓ K
i
RR
1
e3
Ce
(的使3)稳通其静定过基态负本工反不作馈受点把温度QUK的稳影定响下本。继来页续, 完
R1L .u电o 路形所式以在静态时应有
U BE1Q
=
U BE2Q
2.－消除交稍越大失于真0.5原V. 理
本继页续完
甲乙类互补对称功率静态放工大作电点路
一二、、乙甲类乙互类补双对电称源功互率补硅放对管大称的电放路大Q导的电,通管交路状子越(O态处失C。于L真微) iB /?A
1、电路形式
功率放大电路
第5章功率放大电路5.1 教学基本要求教学基本要求主要知识点熟练掌握正确理解一般了解低频功率放大电路的特点、分类、效率和失真问题√√乙类互补推挽功率放大电路的工作原理及主要性能指标计算甲乙类互补推挽功放电路工作原理√互补推挽功率放大电路单电源功率放大电路工作原理√低频功放的能量和效率√功率器件与散热几种功率器件的特点、功率器件的散热√集成功率放大器√5.2 重点和难点一、重点1．理解甲类、乙类和甲乙类低频功率放大器的功率、效率与静态工作点设置的关系。
2．乙类功放的工作原理和功率参数计算方法。
二、难点1．正确理解乙类和甲乙类低频功率放大器中放大管的电流流通角、波形失真及其解决方法。
2．乙类和甲乙类低频功率放大器的功率、效率计算以及提高效率。
5.3 知识要点甲类功放及特点乙类功放及特点1．低频功率放大器甲乙类功放及特点主要技术要求乙类互补对称功率放大器交越失真及其解决办法2．互补对称功率放大器甲乙类互补对称功率放大器单电源互补对称功率放大器BTL功率放大器本课程中对低频功率放大器的讨论和分析的思路为：先讨论功率放大器的特殊问题甲类功放电路的组成、原理及其优缺点提高效率的途径乙类互补功放电路的组成、原理及其优缺点，功率计算(输出信号交越失真)为了克服交越失真甲乙类低频功放的组成、原理及其优缺点需要解决交流输出信号正负半周不对称问题采用自举电路。
然后介绍集成功放以及BTL功放电路等。
5.4 主要内容5.4.1 功率放大电路的特殊问题5.4.1.1 功率放大电路的特点和要求1．在不失真的前提下尽可能地输出较大功率由于功率放大电路在多级放大电路的输出级，信号幅度较大，功率放大管往往工作在极限状态。
功率放大器的主要任务是为额定负载LR提供不失真的输出功率，同时需要考虑功率放大管的失真、功率放大管的安全(即极限参数CMP、CMI、CEO(BR)U)和散热等问题。
2．具有较高的效率由于功率放大电路输出功率较大，所以，效率问题是功率放大电路的主要要问题。
掌握内容功率放大电路的计算理解内容甲乙类互补对称功率放大重点
0.12(P2oUm omVCC 2 RL
U
2 om
2RL
)
5. 选管原则
PCM > 0.2 Pom
U om RL
(VCC
VU14om +) VCC
+
令则：dUdUPomCom1UIC(MB2RVV>)RCCCVCECLOCC>时/2U2管RRVomLLC耗C最0 大，即：uiPC
5.1 互补对称功率放大电路 5.2 集成功率放大器及其应用
模 拟电子技术
5.1 互补对称功率 放大电路
引言
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路
5.1.2 甲乙类互补对称功率放大电路
模 拟电子技术
引言
一、
功率放大的 特殊要求
Pomax 大，三极管尽限工作
= Pomax / PDC 要高
1. 典型应用参数： 直流电源： 4 12 V 额定功率： 660 mW 带 宽： 300 kHz 输入阻抗： 50 k
18 27 36 45
引脚图
模 拟电子技术
2. 内部电路
电压串 联负反
馈
1. 8 开路时， Au = 20
(负反馈最强)
1. 8 交流短路 Au = 200
(负反馈最弱)
模 拟电子技术
乙类工作状态失真大，静态电流为零 ，管耗小，效率高。
甲乙类工作状态失真大， 静态电流小 ，管耗小，效率较高。
模 拟电子技术
5.1.1 乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless)
一、电路组成及工作原理
+VCC V1 iC1
ui = 0 V1 、 V2 截止 ui > 0 V1 导通 V2 截止 io = iE1 = iC1, uO = iC1RL
功率放大电路
截 止
功率放大电路
1.1 功率放大器概述
甲乙类– BJT180 ° - 360°导通 工作点设置在放大区内，但很接近截至区 有大半个周期导通，有电流流过 iC 波形会产生失真
静态功耗效率
介于甲类和乙
类之间
Q
功率放大电路
1.2互补对称功率放大电路
乙类互补对称功放
互补对称： 电路中采用两个三极管：NPN、 PNP各一支；两管特性一致。组 成互补对称式射极输出器(共集)。 双电源
功率放大电路
1.2互补对称功率放大电路
＋ VCC
Байду номын сангаас
Ｔ１
ui
uo
Ｔ２
RL
T1、T2两个管子交替承担放大任 务，在负载上得到完整的正弦波。
－V CC
功率放大电路
1.2互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路
乙类互补对称电路的失真
死区电 压Si:约0.5V
Ge:约 0.1V
放大管在整个输入信号周期内都导通，有电流流 过
工作点设置在交流负载线的中点 失真小 最大缺点是效率低下ηmax=50%
Q IC
Q
功率放大电路
1.1 功率放大器概述
乙类-- BJT 180°导通 工作点设置在截至区 半个周期导通，有电流流过 静态功耗为0 ηmax=78.5% 波形失真严重 放 大
功率放大电路
1.1 功率放大器概述
什么是功率放大器？ 能输出较大功率的放大器称为功率放大器
例： 扩音系统
音
话
源
筒
信
号
提
取
微弱 电信 号
电 压 放 大
功率 小无 法驱
动载负功 率 放 大
甲类,乙类和乙类功率放大器的区别
电子知识甲类(Class－A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点，不论信号电平如何变化，它从电源取出的电流总是恒定不变，它是低效率的，用作声频放大时由于信号幅度不断变化，其实际效率不可能超过25％，可由单管或推挽工作。
甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好，十分讨人喜欢。
但一直因为耗电多，效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。
由于器件长期工作于大电流高温下，容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本高，所以制造甲类功率放大器出名的厂家，现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。
乙类(Class－B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管（或电子管）在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只在半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周时，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。
乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达78％，缺点是失真较大。
甲乙类（Class－AB）放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。
甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率也增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。
IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。
IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。
几种常见的功放电路
电子整机维修
几种常见的功放电路
1.甲类功放电路：甲类功放电路又称为单管功率放大器。此类放大器末级功率管的工作点在其线 性部分的中点，不论信号电平如何变化，他从电源取出的电流总是恒定不变的，因此也是效率 比较低的。其实际效率不超过25%。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分 量中次级谐波非常丰富，听感上具有低音厚实、中音柔顺温暖，高音清晰圆润、层次感丰富的 特点。缺点是耗电量大，效率低，容易发热和对散热性要求高。此外，由于长期工作在大电流 高温状态下，因此容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本较高。此类放大器适用于 小功率高保真放大。 如图所示为单管甲类功率放大电路。T1是输入变压器，其主要作用是变换阻抗（使前级得 到一个合适的负载），传输交流信号；T2是输出变压器，也主要起阻抗变换作用（使负载RL 与功放管的输出电阻相匹配）、传输功率。RB1、RB2、RE构成功放管的带直流负反馈的分 压式偏置电路；CB和CE分别为基极和发射极的交流旁路电容，CB将RB1和RB2交流短路，避 免了输入信号在偏置电阻 1 R 0 2 c i t t C 1 c i 2 0 c i 2 1 0 V V E B B G t U 1/2 ~ i i u u 0
甲类乙类甲乙类D类功放比较
甲类,乙类,甲乙类,D类功放比较甲类、乙类、丙类功率放大器的特点甲类功率放大器，是指当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为180度，适用于小信号低频功率放大，且静态工作点在负载线的中点。
乙类功率放大是指其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
丙类功率放大是指其集电极电流导通时间小于半个周期的放大状态，导通角小于90度，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
低频功率放，其负载是阻性，只能在甲类或甲乙类（丙类）推挽工作，高频谐振攻放，工作在丙类。
1、A类功放（又称甲类功放）A类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。
当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。
当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开始不平衡，于是流入扬声器而且推动扬声器发声。
A类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完全不存在交越失真（Switching Distortion），即使不施用负反馈，它的开环路失真仍十分低，因此被称为是声音最理想的放大线路设计。
但这种设计有利有弊，A类功放放最大的缺点是效率低，因为无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。
当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。
A类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音透明开扬，这些优点足以补偿它的缺点。
A类功率功放发热量惊人，为了有效处理散热问题，A类功放必须采用大型散热器。
因为它的效率低，供电器一定要能提供充足的电流。
一部25W的A 类功放供电器的能力至少够100瓦AB类功放使用。
所以A类机的体积和重量都比AB类大，这让制造成本增加，售价也较贵。
功率放大电路甲类乙类甲乙类总结
功率放大电路甲类乙类甲乙类总结
功率放大电路通常分为甲类和乙类两种类型，它们在放大器的工作方式、效率和应用方面有着不同的特点。
首先，让我们来看看甲类功率放大电路。
甲类功率放大电路的特点是在整个信号周期内，电流都能流过输出管，因此它能够实现线性放大。
这意味着甲类功率放大器能够提供高质量的音频放大，适用于要求高保真度的音频放大场合，比如音响系统等。
然而，甲类功率放大器的效率比较低，通常只有20%～30%，并且会产生较大的热量。
另外，由于需要在整个信号周期内都保持通电状态，因此它的功耗也比较高。
接下来是乙类功率放大电路。
乙类功率放大电路的特点是只在信号的一部分周期内才有电流流过输出管，这使得它的效率比甲类功率放大器高得多，通常能够达到70%～80%。
这意味着乙类功率放大器能够在更小的功率输入下实现相同的输出功率，从而减少能源消耗和热量产生。
然而，乙类功率放大器在信号过渡的地方会产生交叉失真，因此在一些对音频质量要求较高的场合，如音响放大器等，可能不太适用。
综上所述，甲类功率放大电路适合要求高保真度的音频放大场合，而乙类功率放大电路则适合对效率要求较高的场合。
在实际应
用中，工程师需要根据具体的需求来选择合适的功率放大电路类型，并在设计中权衡好音质、效率和成本等因素。
晶体管放大知识(甲类、乙类、推挽式等)
放大器基础知识（甲类、乙类、甲乙类、推挽式放大器）经常会看到XX功放是采用推挽式结构，或者说XX采用甲类放大器，效果出色什么的描述，但各位可否知道这些类型功放工作代表的意义呢？下面就简单介绍一下：1.甲类放大：晶体管静态工作点设置在截止区与饱和区的中分点的放大电路，叫做甲类放大电路，适合于小功率高保真放大。
甲类放大又称为A类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周由单一功率输出原件连续放大输出的一类放大器。
当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为180度，且静态工作点在负载线的中点。
甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，适用于小信号低频功率放大，但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式。
2.乙类放大：晶体管静态工作点设置在截止点的放大电路，叫做乙类放大电路，适合于大功率放大。
乙类放大又称为B类放大，在信号的整个周期内（正弦波的正负两个半周），放大器的输出元件分成两组，轮流交替的出现电流截止（即停止输出）。
正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类功率放大其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。
3.甲乙类放大：管静态工作点设置在截止区与饱和区之间，靠近截止点的放大电路，叫做甲乙类放大电路，适合于大功率高保真音频放大，推挽电路通常就是甲乙类放大电路。
甲乙类放大又称AB类放大，它界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。
4.丙类放大：晶体管静态工作点设置在截止区内的放大电路，叫做丙类放大电路，适合于大功率射频放大。
5.1-5.4概述甲类乙类甲乙类功率放大电路全解
PV I C(AV) VCC
效率
Pom PV
（1）输出功率
U om VCC U CES (VCC U CES ) 2 Pom 2 RL 2
（2）效率
(VCC U CES ) 2 Pom 2 RL
1 πVCC U CES PV sin t VCC d( t ) π 0 RL 2 VCC (VCC U CES ) π RL
非线性不可忽略，所以在分析功放电路时，不能采用仅适 用于小信号的交流等效电路法，而应采用图解法。
二、功放的主要类型
在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若BJT在 信号的整个周期内均导通（导通角θ=360o），则称之工 作在甲类状态；若BJT仅在信号的半个周期内导通（导 通角θ=180o），则称之工作在乙类状态；若BJT在信号 的多半个周期内导通（导通角θ= 180o ~360o），则称之 工作在甲乙类状态。 如果电路中的BJT工作在甲类状态，则称该电路为甲 类功率放大电路，简称甲类功放；如果电路中的BJT工 作在乙类状态，则称该电路为乙类功率放大电路，简称 乙类功放；如果电路中的BJT工作在甲乙类状态，则称 该电路为甲乙类功率放大电路，简称甲乙类功放。
工作原理：
u I 0 : u I u BE1 iB1 iE1 RL中有正方向电流 iL ; u I u BE 2 减小到一定时 T2 截止。 u I 0 : u I u BE 2 iB 2 iE 2 RL中有反方向电流 iL ; u I u BE1 减小到一定时 T1截止。
5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路
1. 直流电源提供的功率 PV =ICQVCC 2.最大输出功率
约为图中矩形面积
第5章 功率放大电路
⒉ 电路计算
按乙类互补对称功放电路，但必须用VCC /2代替各 式中的VCC。
⒊ 调试方法
中点电压UA可调R1，功放管电流可调R4，但两者 互有牵连，反复调节2～3次，可满足要求。
5.2.3 OCL电路
双电源无输出电容互补对称电路。
⒈ 电路分析
⑴ V1V3、V2V4组成复合功放管； ⑵ R10R11V5组成恒压源， 提供功放管静态偏置； ⑶ V7V8组成差动输入级， 调节R6能调节中点电压； ⑷ V6管是驱动管； ⑸ R13C5组成自举电路； ⑹ R2C3R3组成电压串联(交流)负 反馈网络，调节R3可调节整个功
处在甲乙类状态下工作的三极管，
V1
其静态工作点的正向偏置电压很 小，两个管子在静态时处在微导 通的状态，当输入信号输入时，
V2
管子即进入放大区对输入信号进 行放大。处在甲乙类状态下工作 的互补功放电路如图所示。
图中的电阻R1和R2，二极管D1和D2分别组成三极管T1和T2的偏置电 路，用来消除交越失真。
因乙类放大器只在信号的半个周期内有功率输出，所以，该放大器有信号输 出 时，电源消耗的功率PE为电源电压和半波电流 即 的平均值的乘积，
由此可得，在理想的情况下，乙类放大器的能量转换效率η为
(3) 甲乙类工作状态
乙类放大器将静态工作点取在如图9-1-2所示的IC为零的Q点上，工作在这种 状态下的放大器虽然效率比较高，但在信号交接的时候会产生交越失真。为了消 除交越失真，将静态工作点的值取在如图9-1-3所示的Q点，具有这种工作点特性 的放大器称为甲乙类工作状态。
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5.1 功率放大电路的基本概念
功率放大电路知识梳理
功率放大电路知识梳理一、功率放大电路的特点、基本概念和类型1、特点：(1) 输出功率大(2) 效率高(3) 大信号工作状态(4) 功率BJT的散热2、功率放大电路的类型(1) 甲类功率放大器特点：·工作点Q处于放大区，基本在负载线的中间，见图5.1。
·在输入信号的整个周期内，三极管都有电流通过。
·导通角为360度。
缺点：效率较低，即使在理想情况下，效率只能达到50%。
由于有I CQ的存在，无论有没有信号，电源始终不断地输送功率。
当没有信号输入时，这些功率全部消耗在晶体管和电阻上，并转化为热量形式耗散出去；当有信号输入时，其中一部分转化为有用的输出功率。
作用：通常用于小信号电压放大器；也可以用于小功率的功率放大器。
(2) 乙类功率放大器特点：·工作点Q处于截止区。
·半个周期内有电流流过三极管，导通角为180度。
·由于I CQ=0，使得没有信号时，管耗很小，从而效率提高。
缺点：波形被切掉一半，严重失真，如图5.2所示。
作用：用于功率放大。
(3) 甲乙类功率放大器特点：·工作点Q处于放大区偏下。
·大半个周期内有电流流过三极管，导通角大于180度而小于360度。
·由于存在较小的I CQ，所以效率较乙类低，较甲类高。
缺点：波形被切掉一部分，严重失真，如图5.3所示。
作用：用于功率放大。
返回第三节乙类双电源互补对称功率放大电路一、电路组成在图5.4所示电路中，两晶体管分别为NPN管和PNP管，由于它们的特性相近，故称为互补对称管。
静态时，两管的I CQ=0；有输入信号时，两管轮流导通，相互补充。
既避免了输出波形的严重失真，又提高了电路的效率。
由于两管互补对方的不足，工作性能对称，所以这种电路通常称为互补对称电路。
二、分析计算1. 输出特性曲线的合成因为输出信号是两管共同作用的结果，所以将T1、T2合成一个能反映输出信号和通过负载的电流的特性曲线。
甲类,乙类和甲乙类功率放大器的区别1
甲类,乙类和甲乙类功率放大器的区别------------------------------------------------------------------------------------------------甲类,乙类和甲乙类功率放大器的区别电子知识甲类(Class,A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点，不论信号电平如何变化，它从电源取出的电流总是恒定不变，它是低效率的，用作声频放大时由于信号幅度不断变化，其实际效率不可能超过25,，可由单管或推挽工作。
甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好，十分讨人喜欢。
但一直因为耗电多，效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。
由于器件长期工作于大电流高温下，容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本高，所以制造甲类功率放大器出名的厂家，现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。
乙类(Class,B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管(或电子管)在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只在半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周时，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。
乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达78,，缺点是失真较大。
甲乙类(Class,AB)放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。
甲乙类放大器的长处在于它比甲——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率也增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。
甲类,乙类,甲乙类,D类功放比较
甲类、乙类、丙类功率放大器的特点甲类功率放大器，是指当输入信号较小时，在整个信号周期中，晶体管都工作于它的放大区，电流的导通角为 180度，适用于小信号低频功率放大，且静态工作点在负载线的中点。
乙类功率放大是指其集电极电流只能在半个周期内导通，导通角为90度。
丙类功率放大是指其集电极电流导通时间小于半个周期的放大状态，导通角小于90度，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的。
低频功率放，其负载是阻性，只能在甲类或甲乙类（丙类）推挽工作，高频谐振攻放，工作在丙类。
1、A类功放（又称甲类功放）A类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。
当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。
当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开始不平衡，于是流入扬声器而且推动扬声器发声。
A类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完全不存在交越失真（Switching Distortion），即使不施用负反馈，它的开环路失真仍十分低，因此被称为是声音最理想的放大线路设计。
但这种设计有利有弊，A类功放放最大的缺点是效率低，因为无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。
当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。
A类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音透明开扬，这些优点足以补偿它的缺点。
A类功率功放发热量惊人，为了有效处理散热问题，A类功放必须采用大型散热器。
因为它的效率低，供电器一定要能提供充足的电流。
一部25W的A类功放供电器的能力至少够100瓦AB类功放使用。
所以A类机的体积和重量都比AB类大，这让制造成本增加，售价也较贵。
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工作原理：
uI 0 : uI uBE1 iB1 iE1 RL中有正方向电流iL; uI uBE2 减小到一定时 T2截止。 uI 0 : uI uBE2 iB2 iE2 RL中有反方向电流iL; uI uBE1 减小到一定时 T1截止。
5.4 甲乙类互补对称功率放大电路
1. 基本OCL电路存在交越失真
基本OCL电路存在交跃失真，即ui Uth时，T1和T2管均处于截 止状态，负载RL上无电流通过，输出电压u0 0,出现一段死区。
信号在零附近两 只管子均截止
2. 消除交越失真的OCL电路:工作原理
利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃 失真。
iC m a x
VCC RL
ICM
uCE max
2VCC
U CEO(BR)
在输出功率最大时，因管压降最小， 故管子损耗不大；输出功率最小时，因 集电极电流最小，故管子损耗也不大。
管子功耗与输出电压峰值的关系为
P T
1 2π
π 0
(VCC
U OM
sin
t) UOM RL
sin
td
t
PT对UOM求导，并令其为0，可得
上可获得正弦波。
2. 无输出变压器的功率放大电路(OTL电路)
因变压器耦合功放笨重,自身损耗大,故用一个大电容取代变压器。
输入电压的正半周：
＋VCC→T1→C→RL→地, uo≈ ui
＋
(C 充电)。
输入电压的负半周：
C 的 “＋”→T2→地→RL→ C
“ －”,
静态时，uI
UB
UE
uVoC≈C ui 2
一、功放的主要技术指标和分析方法 1.主要技术指标
(1)最大输出功率Pom:在输入信号为正弦波，且输出基 本不失真情况下，负载上能够获得的最大交流功率。
Pom
U
2 om
RL
最大不失真输出电压有效值
Pom U 0 I0
交流有效值
1.主要技术指标
(2)转换效率：功放的最大输出功率Pom与直流电源所提 供的平均功率PV之比。
约为图中矩形面积
2.最大输出功率
Pom
I CQ 2
VCC 2
1 2
I V CQ CC
约为图中三角形面积
3.转换效率
Pom
50%
甲类功放最大效率为50%
PV
5.3 乙类推挽功率放大电路
1. 变压器耦合乙类推挽功率放大电路 iB
0
u BE
U om
VCC
U CES 2
信号的正半周T1导通、T2截止；负半周T2导通、T1截止。 两只管子交替工作，称为“ 推挽 ”。设 β为常量，则负载
Pom
PV
PV = ICC（AV）•VCC
2.功放的分析方法
因为功放的输出电压和输出电流幅值均很大，功放管的 非线性不可忽略，所以在分析功放电路时，不能采用仅适 用于小信号的交流等效电路法，而应采用图解法。
二、功放的主要类型
在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若BJT在 信号的整个周期内均导通（导通角θ=360o），则称之工 作在甲类状态；若BJT仅在信号的半个周期内导通（导 通角θ=180o），则称之工作在乙类状态；若BJT在信号 的多半个周期内导通（导通角θ= 180o ~360o），则称之 工作在甲乙类状态。
2VCC
PCM
PT max
0.2
VC2C 2RL
第五章 功率放大电路
5.1 概述 5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路 5.3 乙类推挽功率放大电路 5.4 甲乙类互补功率放大电路
5.1 概述
在实用电路中，要求放大电路的输出级输出一定的功率， 以驱动负载。能够向负载提供足够信号功率的放大电路称 为功率放大电路，简称功放。
功放不是单纯要求输出高电压、输出大电流，而是要求 在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率。
＋
＋VCC→T1→RL→地 ， uo≈ ui
输入电压的负半周：
地→RL →T2 → －VCC， uo≈ ui
实现两只管子交替导通，两路电源交替供电，输出与 输入m
U
2 om
RL
(VCC
UCES )2 2RL
78.5%
4
4. 几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率 低，低频特性差。 OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。
工作原理：
u I 正半周主要是T1管发射极 驱动负载；uI负半周主要是 T2管发射极驱动负载 T1、T2导通时间 uI半个周期 T1、T2工作在甲乙类状态。
3. 求解输出功率和效率的方法
在已知RL的情况下，先求出Uom，则 然后求出电源的平均功率，
Pom
U
2 om
RL
PV IC(AV) VCC
如果电路中的BJT工作在甲类状态，则称该电路为甲 类功率放大电路，简称甲类功放；如果电路中的BJT工 作在乙类状态，则称该电路为乙类功率放大电路，简称 乙类功放；如果电路中的BJT工作在甲乙类状态，则称 该电路为甲乙类功率放大电路，简称甲乙类功放。
5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路
1. 直流电源提供的功率 PV =ICQVCC
效率 Pom PV
（1）输出功率
U om
VCC
U CES 2
Pom
(VCC
UCES )2 2RL
（2）效率
Pom
(VCC
UCES )2 2RL
PV
1 π
πVCC
0
U CES RL
sin
t
VCCd(
t)
2 VCC (VCC UCES )
π
RL
π
VCC U CES
4
VCC
（3）功率BJT的极限参数
( C 放电)。
U om (VCC
2) U CES 2
实现两只管子交替导通，输出与输入双向跟随。
注：C 足够大，才能认为其对交流信号相当于短路； OTL电路低频特性差。
3. 无输出电容的功率放大电路(OCL电路)
乙类双电源互补对称功率放大电路
静态时，UEQ＝ UBQ＝0。uo= 0
输入电压的正半周：
U OM
2 π
VCC
0.6VCC
功率BJT的极限参数:
将UOM代入PT的表达式，可得
PTm a x
VC2C π 2 RL
若UCES
0，则Pom
VC2C 2RL
，PTmax
2 π2
Pom
0.2Pom
因此，选择功率BJT时，其极限参数:
ICM iC U CEO(BR)
max
VCC RL
uCE max