功率放大器,功率放大器的特点及原理是什么

图4－69是变压器耦合甲类声频功率放大器的典型电路。级间耦合采用了变压器耦合方式。图中Bl是输入变压器，B2是输出变压器。Rl、B2、R3和R4、R5、R6分别组成分压式电流负反馈偏置电路，为BG1、BG2提供稳定偏置。C1、C2、C3、C4为交流信号提供通路。经BG1放大的交流信号电流ic1通过B1的初级线圈Ll，在次级线圈人两端感应出输入信号电压Usr2，加在BG2的基一射间进行功率放大。放大的信号再通过B2耦合到扬声器放音。放大器为什么要采用变压器耦合呢？这是因为根据理论分析，为使功率放大器有最大的不失真功率输出和高的效率，放大器中晶体管集电极回路有一个最佳电阻值，而实际的负载电阻值并不等于最佳值，所以需要用变压器进行阻抗变换，将实际负载电阻值变换到最佳值（称为阻抗匹配）。为保证做到这一点，输出变压器初次级圈数之比n应满足下面的关系：

n=N初级/N次级=√R`fz/Rfz

其中Rfz为负载电阻，R'fz为最佳负载电阻。例如，若一功率放大路最佳负载电阻为375欧，所接扬声器音圈电阻为8欧时，变比n=√375/8≈7，即应选用初次级匝数比为7:1的输出变压器。

类似地，输入变压器将使功率放大器和前级实现阻抗匹配。

计算表明，变压器耦合甲类功率放大器的实际效率为30％左右，常用做功率放大器的推动级。

三、乙类双管推挽功率放大器

利用两只型号相同、主要参数相同的晶体管，采用变压器耦合组成工作在乙类状态的推挽功率放大器，可以获得高效率、低失真的功率放大。

乙类推挽功率放大器电路图如图4- 70所示。电路工作的主要特点是两管交替工作，并将每管工作时所得半周期输出波形进行合成，完成不失真的放大。由图4- 70可以看出，输入变压器B1次级和输出变压器B2初级都有中心抽头。B1次级的L1和L2分别接在BG1和BG2的基椛浼??洌?Ｖぴ谛藕诺缪?/FONT>Usr输入时，两管基一射极间的输入信号ub1和Ub2大小相等，极性相反。由于两管均未引人基极偏流，两管将分别在Usr的两个半周期内导通，一管导通，一管截止，相互配合，交替工作／“推挽放大”的名称由此得来。在输出端，B2初级的L3和L4分别接在两管集电极和电源负极之间，当两管交替输出的集电极电流通过时，在变压器次级感应出极性相反的电压，最后正负半周合成为完整的波形。图4一70中所标正负号不加圈者表示Usr，正半周时的情况，加圈者表示负半周的情况。读者可自行分析每半周时电路的具体工作过程。

需要指出，电路工作在乙类状态时，两管基极都未设偏置。由于晶休管输入特性曲线上存在一段“死区”，在信号正负半周交接的零值附近，出现没有放大输出的情况，反映到负载上就会出现波形的两半周交界处有不衔接的现象。这种现象叫“交越失真”，参看图4一70。推挽放大器如果采用甲乙类放大方式，就可以大大减小交越失真。所以一般的实用电路，在静态时都要给晶休管加上一定的正向偏压。保证晶休管在信号电压较低时，仍处于良好导通状态。

图4一71是甲乙类推挽功率放大器电路图。电路中，Rb1、Rb2、Re共同组成分压式电流负反馈偏置电路，同时供给两管正向偏压。

推挽功率放大器的效率是比较高的，一般可达50％～70%。

变压器耦合方式虽然有根多优点，但变压器体积大而且笨重，功率损耗大。此外，变压器是个电磁元件，通过变压器的信号频率不同，线圈所呈现的阻抗也不同。为了提高低频响应，电磁要很大，线圈圈数就要很多才行。这势必增大了匝间、岐间分布电容造成高频的损失，影响整个放大器的频率响应。还有，从变压器输出端引人深度负反馈也容易自激，影响非线性失真的改善。为克服上述缺点，