功率放大器与其应用
OTL功率放大器
性能指标
输出功率
衡量放大器能够提供的最大输 出信号幅度。
带宽
衡量放大器对不同频率信号的 响应能力，包括低频和高频范 围。
线性度
衡量放大器对输入信号的线性 响应能力，避免失真和信号畸 变。
效率
衡量放大器在将输入信号放大 过程中所消耗的能源效率。
电路调试与优化
调整输入和输出阻抗
根据应用需求，调整输入和输出阻抗以获得 最佳信号传输效果。
电路组成
01
02
03
04
输入级
输入级通常采用差分放大器， 用于减小输入信号的共模分量 ，提高电路的抗干扰能力。
激励级
激励级通常采用共射放大器， 用于放大输入信号，提供足够
的激励电压。
推动级
推动级通常采用共基放大器， 用于进一步放大信号，并引入 正反馈以提高带宽和稳定性。
输出级
输出级通常采用功率输出电路 ，如推挽或桥式电路，用于提
otl功率放大器
目录
• OTL功率放大器简介 • OTL功率放大器电路分析 • OTL功率放大器应用 • OTL功率放大器发展与挑战 • OTL功率放大器设计实例
01 OTL功率放大器简介
定义与特点
定义
OTL（Output Transformer Less） 功率放大器是一种电子设备，用于 将音频信号放大并驱动扬声器或其 他负载。
汽车电子系统中的OTL功率放大器设计
在汽车电子系统中，OTL功率放大器 用于驱动车载音响系统或其他电子设 备。
汽车电子系统中的OTL功率放大器需 要具备高可靠性、低功耗和良好的电 磁兼容性等性能指标，以确保在复杂 的车载环境下稳定工作。
设计要点包括选择耐高温、耐振动的 元器件，以及优化电路结构以减小电 磁干扰和散热问题。
Doherty功率放大器技术在通信领域的应用研究
Doherty功率放大器技术在通信领域的应用研究随着移动通信技术的迅速发展，通信设备对功率放大器(PA)的要求越来越高，如何提高PA的效率成为了一个重要的课题。
Doherty功率放大器技术因其高效、普适等特性，成为了当前研究的热点之一。
本文将对Doherty功率放大器的工作原理、性能优势以及在通信领域的应用等进行综述。
一、Doherty功率放大器的工作原理Doherty功率放大器是一种基于分级合并原理的功率放大器，其基本原理是将两个或多个功率放大器级联，使之达到较高的效率和线性度。
其中，一个为主放大器，另一个或多个为辅助放大器。
主放大器负责低功率区域的放大，而辅助放大器则负责高功率区域的放大，这使得Doherty功率放大器在保持高效率的同时，能够具备较好的线性度。
具体来讲，Doherty功率放大器主要由三个部分组成：功率分配器、主放大器和辅助放大器。
当输入信号的功率较小时，主放大器相对辅助放大器输出基本的功率，功率分配器将输入信号分配给主放大器和辅助放大器。
当输入信号功率增加时，辅助放大器逐渐增大输出功率，主放大器输出功率逐渐减少。
由于功率分配器的作用，输入信号能够分别给主放大器和辅助放大器提供大约相等的功率，从而保持了较好的功率合并和较好的线性度。
二、Doherty功率放大器的性能优势相对于传统的类AB功率放大器，Doherty功率放大器具有以下几个显著的优势。
1. 高效。
Doherty功率放大器能够在保持较高的输出功率的同时，具备较高的转换效率。
研究表明，相对于传统的类AB功率放大器，Doherty功率放大器的效率提高了30%以上。
2. 线性度好。
Doherty功率放大器能够在保证高效率的同时，保持了较好的线性度。
这是由于Doherty功率放大器采用分级合并原理，主放大器和辅助放大器共同合作，使得输出信号具备较好的线性度。
3. 适应多频段。
Doherty功率放大器通常具有宽频带的特性，适用于多种频段。
功率放大器功能及用途介绍
功率放大器功能及用途介绍功率放大器是一种能够将输入信号的强度放大的电子设备。
它广泛应用于音频放大、无线电通信、雷达系统和其他各种应用中。
功率放大器的主要功能是将弱信号放大到足够大的功率级别，以驱动各种负载。
这篇文章将详细介绍功率放大器的功能和用途。
功率放大器的主要功能是将输入信号的强度放大到足够大的功率级别，以满足加载器（如扬声器、天线等）的需求。
它可以放大不同类型的信号，如音频信号、射频信号、电力信号等。
功率放大器通常有一个或多个输入和一个输出。
输入信号越强，放大器的输出功率就越高。
功率放大器有不同的类型，包括线性放大器和非线性放大器。
线性放大器能够将输入信号的幅度放大，同时保持输入信号的波形形状和频率特性不变。
非线性放大器会对输入信号进行一定程度的畸变，但能够输出较高的功率。
不同的应用场景需要不同类型的功率放大器。
功率放大器在各个领域都有广泛的应用。
在音频系统中，功率放大器通常用于放大音频信号，驱动扬声器产生更大的音量。
在无线电通信中，功率放大器用于将射频信号放大到能够传输到较远距离的级别，以提供更大的通信范围。
在雷达系统中，功率放大器用于放大雷达发射信号，以产生足够的功率来探测目标。
除了上述应用，功率放大器还广泛应用于医疗设备、工业自动化、航空航天等领域。
在医疗设备中，功率放大器被用于驱动超声波探头、放大心电图信号等。
在工业自动化中，功率放大器被用于驱动各种电动机和执行器。
在航空航天中，功率放大器用于信号传输和发射控制等方面。
功率放大器的选择应该根据具体的需求来进行。
关键的性能指标包括功率增益、频率响应、失真度和效率等。
功率放大器的功率增益表示输入信号经过放大器后的放大倍数。
频率响应表示放大器对不同频率的信号的放大程度。
失真度表示放大器对输入信号产生的畸变程度。
效率表示放大器将输入功率转化为有用输出功率的能力。
总结起来，功率放大器是一种能够将输入信号的强度放大的电子设备。
它具有将输入信号放大到足够大的功率级别的功能，以满足负载的需求。
功率放大电路的发展及目前主流功放的应用
功率放大电路的发展及目前主流功放的应用功率放大器的发展历程：一、早期的晶体管功放半导体技术的进步使晶体管放大器向前迈进了一大步。
自从有了晶体管，人们就开始用它制造功率放大器。
早期的放大器几乎全用锗管来制作，但由于锗管工艺上的一些原因，使得放大器中所用的晶体管，尤其是功放管性能指标不易做得很高，例如，共发射极截止频率fh的典型值为4kHz，大电流管的耐压值一般在30V一40V左右。
这样，放大器的频率响应也就很狭窄，其3dB截止频率通常在10kHz左右，大大影响了音乐中高频信号的重现。
再加上功放管的耐压、电流和功耗三个指标相互制约，制作较大功率的OTL或OCL放大器不易寻到三个指标都满足要求的管于，所以不得不采用变压器耦合输出。
变压器的相移又使电路中加深度负反馈变得很困难，谐波失真得不到充分的抑制，因此这一时期的晶体管放大器音质是很差的。
“还是胆机规声”，这种看法的确事出有因。
二、晶体管功放的发展和互调失真随着半导体工艺的逐渐成熟，大电流、高耐压的晶体管品种日益增加，越来越多的功率放大器采用了无输出变压器的OCL电路或OTL电路(图一)。
最初的大功率PNP管是锗管，而NPN管是硅管，两者的特性差别非常显着，电路的对称性很差，人们更多采用的是图二所示的准互补电路，通过小功率硅管Q1与一只大功率的NPN硅管Q2复合，得到一只极性与PNP管类似的大功率管，降低了电路因对称性差而招至的失真。
到了六十年代末，大功率的PNP硅管商品化的时候，互补对称电路才得到广泛的应用。
元器件的进步使晶体管功率放大器的技术指标产生了质的飞跃，在主观音质评价方面，也改变了过去人们对晶体管功放的看法，无论是在厅堂扩音、电台节目制作还是家庭重放，晶体管功放都被大量地采用，首次在数量上以压倒性的优势超过了电子管功放。
在商品化的晶体管扩音机中，相继出现了一些摧琛夺目的名机，如JBL的SA600，Marantz互补对称电路MOdel15等等。
基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用
高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。
本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
关键词：高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。
近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。
利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。
2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
以其主要用途来说，功放可以分做两大类别，即专业功放与家用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声，以及录音监听等场所使用的功放，一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求，这类功放通常称为专业功放。
而用于家庭的hi－fi音乐欣赏，av系统放音，以及卡拉ok娱乐的功放，通常我们称为家用功放。
随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化，高频电子设备已经成为生活中的必需品，而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。
由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升，使得高频电路的特性获得大幅的改善。
高频功率放大器主要特点和应用
3.2.1 谐振功率放大器的工作状态
前面所知，功率放大器的工作状态是根据晶体管的导通角的大小， 即晶体管进入截止区的时间长短，来区分功率放大器为甲类、乙类、丙 类等工作状态的。
注意，这种区分是在放大器的负载为纯电阻的情况下分析的。但丙 类谐振功率放大器的负载是谐振回路。其工作状态是怎样的？
根据晶体管在输入信号的一个周期内是否进入饱和区，将 放大器的工作状态分为欠压、过压和临界三种工作状态。
欠压状态：指晶体管在任何时刻都工作在放大状态。
过压状态：指晶体管工作时有部分时间进入饱和区。
临界状态：指晶体管刚刚进入饱和区的边缘。
放大器的这三种状态：主要取决于电源电压、偏置电压、 激励电压幅度和负载电阻。也就是说它的外部参数不同，谐振 功率放大器就处于不同的工作状态。见下图
第2章 高频选频放大器
高频功率放大器主要特点和应用
高频功率放大器主要用来对高频信号进行功率放大。它主要分有： 窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。
*窄带高频功率放大器是以LC谐振回路为负载的功率放大器。又称 为谐振功率放大器。其主要特点：
1、用在发射设备中。 2、对高频已调波（窄带信号）的功率放大。 3、放大器工作在丙类。 **宽带高频功率放大器是以传输线变压器为负载的功率放大器。
回路的谐振电阻 Re 变化的特性，称为放大器的负载特性。
iC
iC
iC
iC
Re
t
图3.2.2
IC0 Ic1m Vcm
Vcm Ic1m IC0
Re
欠压 临界 过压
见书P57图3.1.2
3.1.2 余弦电流脉冲的分解
我们知道，在低频功率放大器中，在已知电源电压条件下，如已 知负载电阻，就可作出负载线。
a类功率放大器的原理及应用
A类功率放大器的原理及应用1. 引言A类功率放大器是一种常用的放大器类型，广泛应用于音频放大、无线通信等领域。
本文将介绍A类功率放大器的原理及其在实际应用中的一些常见场景。
2. A类功率放大器的原理A类功率放大器是一种线性放大器，在输入信号的整个周期内都有输出，因此具有较低的失真。
其工作原理如下：•输入信号经过放大器的输入电路，传入放大器。
•放大器的放大元件（如晶体管）根据输入信号的大小，控制通过输出电路的电流。
•输出电路将电流转换为相应的电压。
3. A类功率放大器的优点A类功率放大器具有以下优点：•线性放大：A类功率放大器能够在整个输入周期内线性放大信号，输出信号与输入信号形状几乎一致，失真较小。
•低噪声：相比其他功率放大器类型，A类功率放大器的噪声较低。
•抗干扰性强：A类功率放大器具有较强的抗干扰能力，适用于在嘈杂环境中工作。
4. A类功率放大器的应用场景A类功率放大器在多个领域有着广泛的应用，下面介绍几个常见的应用场景：4.1 音频放大A类功率放大器在音响设备中得到了广泛应用。
由于其线性放大和低失真的特性，可以保证音频信号的高保真输出。
同时，A类功率放大器的线性特性也使其能够处理复杂的音频信号。
4.2 无线通信A类功率放大器在无线通信领域也有着重要的应用。
无线通信系统中需要将低功率的无线信号放大到足够的功率，以便在传输中保持信号质量。
A类功率放大器通过提供高线性度和低失真的放大，能够满足通信要求。
4.3 医疗设备在医疗设备中，A类功率放大器常用于生物信号放大，以确保信号的准确性和高质量。
例如，心电图仪、脑电图仪等医疗设备通常需要对微弱的生物电信号进行放大，A类功率放大器能够提供高保真的放大效果。
4.4 实验室仪器实验室仪器中的信号放大也是A类功率放大器的常见应用场景。
实验室中的各种测量仪器通常需要将微弱的信号放大到合适的水平，以便进行精确测量。
A类功率放大器的线性放大特性为实验室仪器提供了高质量的信号放大。
流行大功率IC放大器的比较及应用
流行大功率IC放大器的比较及应用朱军摘自《无线电与电视》2009年第8期中国音响DIY论坛JXEPPFYB手打贡献摘要:一．6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA9293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。
采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY 发烧友，特别是初学者的喜爱。
JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。
关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。
采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。
JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。
虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。
很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。
本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。
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三、计算题 在乙类互补对称功率放大电路中，电源电压VCC=12V， 负载电阻RL=8Ω，求对三极管的要求。
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第 4 章 功率放大器及其应用
练习题选解： 三、解：先求出电路的最大输出功率为
所以，三极管集电极的最大允许功耗为
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第 4 章 功率放大器及其应用
4.1.4 集成功率放大器
集成功率放大器广泛用于音响、电视机和小电机的驱 动方面。大多数集成功率放大器实际上也就是一个具有直 接耦合特点的运算放大器。它的使用方法原则上与集成运 算放大器相同。
集成功放使用时不能超过规定的极限参数，极限参数主
要有功耗和最大允许电源电压。集成功放要加有足够大的
散热器，保证在额定功耗下温度不超过允许值。集成功放
一般允许加上较高的工作电压，但许多集成功放可以在低
电压下工作，适用于无交流供电的场合，此时集成功放电
源电流较大，非线性失真也较大。
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第 4 章 功率放大器及其应用
小结 基本要求：掌握输出功率和效率的估算方法。 重要概念和定义：
第 4 章 功率放大器及其应用
采用复合管的互补对称功率放大电路 当输出功率较大时，输出级的推动级，即 末前级也应该是一个功率放大级。此时往往采 用复合管，复合管有四种形式。
复合管的极性由 前面的一个三极管决 定。由NPN-NPN或 PNP-PNP复合而成一 般称为达林顿管。
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1、输出功率和最大不失真输出功率 2、直流电源的输出功率： 3、功率放大电路的效率
4、管耗
研究功率放大电路的主要问题，就是如何组成符合如下要 求的电路：输出功率最大而输出波形的非线性失真在允许的范 围内，能量转换效率高，功率管工作安全可靠。
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第 4 章 功率放大器及其应用
练习题
一.基本概念题（填空）：
1、功率放大电路的主要作用
。
2、甲类、乙类、甲乙类功放电路是依据放大管的导通角
（φ）的大小来区分的，其中甲类φ 为
、乙类
φ为
，甲乙类φ为
。
3、乙类推挽功放电路的 的特有的失真现象称为 类推挽功放。
较高，这种电路产生 ，为消除之，常采用
4、为了提高功率放大电路的输出功率和效率，三极管应
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第 4 章 功率放大器及其应用
三极管的最大耐压为U(BR)CEO≥2VCC=24V 三极管的集电极的最大电流为
实际选择三极管型号时，其极限参数还应 留有一定的余量，为安全起见，一般要提高50 ％~ 100％。
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第 4 章 功率放大器及其应用
作业
P134. No.4.2
工作在
类状态，而要避免交越失真，则应工作在
类状态。
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第 4 章 功率放大器及其应用
二.是非判断题 1、因为功率放大电路中晶体管处于大信号工作状态，所以 微变等效电路分析法已不适用。（）
2、与甲类相比，乙类互补对称功率放大电路的主要优点是 效率高。（）
3、当甲类功率放大电路的输出功率为零时，管耗最大。（）