功放电路的分解和组合
高频功率放大电路
Ic1mIcm (1 sic n co o )s sIc m1()
Icn I m cm 2 sn n in ( c n 2 o 1 )2 1 n s (s cio c ) nn o s s Icm n ()
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α称为余弦电流脉冲分解系数。α0(θ)为直流分量分解系数； a1(θ)为基波分量分解系数；an(θ)为n次谐波分量分解系数。
IgcmUbm(1cos)
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❖由傅立叶级数知识知周期性脉冲可以分解成直流、 基波 (信号频率分量)和各次谐波分量，
即： I I c 0 I c 1 m ct o I c 2 m c s2 o t I s cc nn m o t s
其中：
Ic0Icm si(1n c co o )s sIcm 0()
（3）负载电阻R∑继续增加，输出电压进一步增大，即进 入过压工作状态。动态线3就是这种情形。其波形发生发生
凹陷，是由于进入过压区后转移特性为负斜率而产生的。
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Ucm Ic1m Ic0
0 欠压 临界 过压 (a)
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η
PD PO
PC
0 欠压 临界 过压 (b)
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现将三种工作状态的优缺点综合如下： 作为末级功放，要求输出足够大的功率和具有较高的效率， 显然采用临界工作状态是合理的。
❖当晶体管确定以后，Ucm与UBB、UCC、 R∑和Ubm四个 参数都有关系。
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下图所示为折线化转移特性和输出特性曲线：
动态线
ic
转移特性
UBB O
斜率 g
Uon
uBE
uBE
ic
第三章 高频功率放大电路
其中α0(θ), α1(θ), α2(θ), …被称为尖顶余弦脉冲的分解系数。
波形系数 g 1( ) a1 ( ) a0 ( ) 若定义集电极电压利用系数ξ=Ucm/VCC, 可以得到集电极效率 和输出功率的另一种表达式:
串联馈电方式的优点是Lc和Cc处于高频地电位, 它们对地的 分布电容不会影响回路的谐振频率, 缺点是电容器C的动片 不能直接接地, 安装调整不方便。而并联馈电方式的优缺点 正好相反。由于Lc和Cc1不处于高频地电位, 它们对地的分布 电容直接影响回路的谐振频率, 但回路处于直流地电位, L、 C元件可接地, 故安装调整方便。
根据被放大信号的相对频带的宽窄：
2 1、窄带高频功放： f 0.7 / 为选频网络；
f 0 0.1 ；丙类，LC谐振回路
2 2、宽带高频功放： f 0.7 / 器为匹配网络。
f 0 0.3 ；甲类，传输线变压
第二节 线性高频功率放大器
A类和推挽电路形式的B类高频功放工作在线性放大状 态，其输出信号能准确复现非等幅已调输入信号的包络或 相位。 A类：常用作前级功率放大，保证信号的包络不失真； B类：常用作末级功率放大，保证输出功率和效率。
ic Ic 0 Ic1m cos w0t Ic 2 m cos 2w0t ... 1 2 I cm I cm cos w0t I cm cos 2w0t ... 2 3
在Ucm=VCC时效率最高：
1
1 I 1 2 cm 78.5% 2 1I 4 cm
VCC uCE u BE VBB U bm U Cm iC=-gd(uCE-U0) U bm VccU bm VBBU cm U onU cm gd g ,U 0 U cm U bm
功放原理分析图解
功放原理分析图解一、功放原理概述功放是指电子设备中的一种电路，用于将输入的低功率信号放大到更高功率的信号。
它在音频、射频和其他领域中被广泛应用。
二、基本功放原理基本的功放原理是通过操纵电源电压或电流来控制输出信号的幅度。
通常，功放电路由放大器和输出级组成。
1. 放大器放大器是功放电路的核心组件，负责将输入信号放大到更大的幅度。
常见的放大器类型包括放大电压或放大电流的负载放大器、差动放大器和集成电路放大器。
2. 输出级输出级是功放电路中的最后一级，它负责将放大的信号传递到负载（如扬声器或天线）上。
常见的输出级包括晶体管输出级、管式输出级和功率集成电路输出级。
三、功放工作原理功放的工作原理可以分为两个阶段：放大阶段和输出阶段。
1. 放大阶段在放大阶段，输入信号经过放大器放大。
放大器将输入信号的幅度放大到更大的幅度，但保持输入信号的波形形状不变。
2. 输出阶段在输出阶段，放大的信号经过输出级传递到负载上。
输出级将放大信号的功率提高，以满足负载的要求。
输出级通常使用功率放大器来实现。
四、不同类型的功放原理根据放大器的工作方式和放大介质的不同，功放可以分为几种不同的类型，如AB类、A类、D类和甲类。
1. AB类功放AB类功放是一种常见的功放类型。
它使用两个放大器管（PNP和NPN型）交替工作，以实现高效率和低失真的放大。
它适用于音频和射频应用。
2. A类功放A类功放是一种线性放大器，它在整个输入信号周期内都有信号输出。
该功放类型具有较低的功率效率，但提供高质量的音频放大。
3. D类功放D类功放是一种调制类功放，它使用脉冲宽度调制（PWM）技术来实现信号放大。
D类功放具有高功率效率和低功率损耗，适用于电池供电系统和音频应用。
4. 甲类功放甲类功放是一种效率低但音质高的功放类型。
它提供高保真度的音频放大，适用于专业音频系统和高保真音响。
五、总结功放是将低功率信号放大为高功率信号的电子设备。
它由放大器和输出级组成，通过调整电源电压或电流来控制输出信号的幅度。
高频功率放大电路
ube Eb Ubm cost uce Ec Ucm cost
由以上两式可得：
ube
Eb
Ubm
EC uce U cm
(4-13)
第4章 高频功率放大电路 19
将（4-13）代入（4-12）有：
ic
gc ( Eb
Ubm
EC uce U cm
Vth )
第4章 高频功率放大电路 25
➢ 过压状态下的ic的波形如下图所示，从图中看出： 1、特性曲线与临界曲线重合 2、电流凹陷：Rp负载过大，Ucm过大，uce减小，ic随之迅速减小。
第4章 高频功率放大电路 26
四、高频功放的外部特性 外部特性：性能随放大器外部参数变化的规律。
负载电阻Rp
激励电压Ubm
1．高频功放的负载特性
偏置电压Eb Ec
负载特性: 只改变负载电阻Rp, 高频功放电流、 电压、 功率及 效率η变化的特性。
第4章 高频功率放大电路 27
下图是反映不同负载时的动态特性曲线。
ic max
Rp
ic max
Ec Eb
Rp 斜率gd 谐振放大器的工作状态由欠压 临界 过 压逐步过渡。
P0
1 2
I c1mU cm
1 2
I R 2 c1m p
1 2
U
2 cm
Rp
(4-8)
➢ 集电极损耗功率PPcc为：Pd P0
(4-9)
第4章 高频功率放大电路 13
➢ 集电极效率η为：
其中：
P0 1 Ic1m Ucm
Pd 2 Ic0 Ec
1 2 g1
(4-10)
g1
Ic1m Ic0
功率放大器原理图
电路图中的放大电路发布:2011-8-30|作者:——|来源:caihuiliu|查看:482次|用户关注：电路图中的放大电路能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“电路图中的放大电路能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析；二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍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赫～20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
（1）共发射极放大电路图1（a）是共发射极放大电路。
C1是输入电容，C2是输出电容，三极管VT就是起放大作用的器件，RB是基极偏置电阻,RC是集电极负载电阻。
1、3端是输入，2、3端是输出。
功放电路图原理
功放电路图原理
功放电路是一种电子电路，用于放大音频信号。
它的基本原理是将输入的音频信号放大到适合于驱动扬声器的电平。
功放电路一般由三个基本部分组成：输入级、驱动级和输出级。
输入级将音频信号输入到电路中，驱动级将信号放大，输出级将放大后的信号驱动扬声器。
输入级通常是一个差分放大器电路，它能够接受来自音频源的低电平信号并提高其幅度。
差分放大器可以消除输入信号中的共模噪声，并提供更好的信噪比。
驱动级是功放电路的核心部分，它将输入信号放大到所需的电平。
驱动级通常由一个或多个放大器级联组成。
这些放大器可以是晶体管、场效应管或真空管等。
输出级将驱动级输出的信号放大到足够的功率，以驱动扬声器。
输出级通常采用功率放大器，它能够提供足够的电流和电压驱动扬声器，以产生所需的音频输出。
功放电路还包括反馈电路，它能够帮助提高电路的稳定性和线性度。
反馈电路将输出信号与输入信号进行比较，并根据比较结果调整放大器的增益，以减小失真和增加稳定性。
最后，功放电路还需要适当的电源供电。
电源应能够提供足够的电流和电压，以满足功放电路的需求。
综上所述，功放电路通过输入级、驱动级、输出级和反馈电路的组合，将音频信号放大到适合驱动扬声器的电平。
这种电路的设计需要考虑输入输出阻抗匹配、稳定性和线性度等因素，以达到最佳的音频放大效果。
功率放大电路
授课教师：徐升鹏
项目：功率电路制作
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第五章 功率放大电路
§ 5.1 功率放大电路的一般问题 § 5.3 乙类双电源互补对称功放电路 § 5.4 甲乙类互补对称功放电路 § 5.5 集成功率放大器
引言
多级放大电路:
几级放大电路的串联构成的电路
多极放大电路中，输出的信号往往需要送到 负载，去驱动一定的装置，或驱动执行装置， 通常采用的就是功率放大电路。
引言
本章的主要内容就是由晶体管BJT组成的 功率放大电路。
前面所讨论的放大电路主要用于增强电压 幅度或电流幅度，因而相应地称为电压放大 电路或电流放大电路。强调的是不同的输出量。
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§ 5.1 功率放大电路的一般问题
功率放大器的作用： 用作放大电路的输出级， 以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动 作、 仪表指针偏转等。
T2 RL
-VCC
甲乙类双电源互补对称功放电路OCL
1.克服交越失真的措施：
+VCC
电路中增加 R1、D1、D2、R2
R1
T1
支路
D1
静态时: T1、T2两管发射 结电位分别为二极管
D1、 D2的正向导通压 降，致使两管均处于
微弱导通状态.
vi D2 R2
VL iL T2 RL
在负载上静态时电流为零，电压为零。 -VCC
集成功放LM384： 生产厂家：美国半导体器件公司 电路形式：单电源 输出功率：8负载上可得到5W功率 电源电压：最大为28V
集成功放 LM384管脚说明:
14 -- 电源端（ Vcc）
3、4、5、7 -- 接地端（ GND） 10、11、12 -- 接地端（GND）
高频功率放大电路结构和工作原理
高频功率放大电路结构和工作原理
1.1 高频功率放大电路的分类
为了实现信息的无线传输，任何无线发射电路都需要一定的 发射功率，这一用于使待发射高频信号具有一定功率的电路， 就称为高频功率放大电路。
1、按输出功率分类 （1）小功率射频功放 《微功率（短距离）无线电设备管理暂行规定》附件所列的 各项微功率无线电设备，其无线发射功率一般都在1W以下， 这些设备所包含的射频放大电路即属于小功率射频功放。 （2）大功率射频功放 移动电话基站的发射功率约几十瓦，一个城市的电视信号发 射功率达到几kW，省级广播电台的发射功率在几kW至几十 kW之间。此外，微波通信中继站、雷达站等都属于大功率射 频功放的范围。
设一功放电路的功率电平等于Px（单位dBm），则其绝对功
率P等于
P 100.1PX mW
例如，电路功率电平Px=20dBm，代入上式，可求得其绝对 功率为100mW。
1.2 高频功率放大电路的主要技术指标
4、效率η
功率放大电路的效率定义为输出信号功率与电源供 给功率之比。
Po 100%
Pu
1.1 高频功率放大电路的分类
3、按功率放大管导通角分类 （1）甲类功放电路
在信号的正负半周，功放管始终处于导通状态，这样所组 成的功放电路也就称为甲类功放电路。处于甲类工作状态的 功放管，为了避免负半周时管子进入截止区而造成失真。处 于甲类工作状态的功放管，静态时就有较大的电流通过。 （2）乙类功放电路
U BE U on uBE U BQ U imCost
集电极电压uc和集电极 电流ic的关系是
uC (t) UCQ iC (t)Rc
由此即可画出集电极电 压uc曲线如图所示。
uC(t)为脉动性的电压，显 然不符合功率放大的要求。
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功放电路的分解与组合绝大多数功率放大器没有图纸资料，无形中增加r维修难度。
笔者根据自己维修实践，总结出功放电路的分解图和拼图方法。
用此方法可根据几个相邻元器件的关系判断足哪一部分的局部电路，将几个局部电路按原理组合起来，就可得到其整机电路图。
目前流行的功率放大器，除采用集成电路功放外，大都采用分立元件构成的OCT．电路，其基本电路由差动输入级、电压放大级、电流放大级(推动级)、功率输出级和保护电路组成。
在具体应用中，有结构简单的基本电路形式，也有增加了辅助电路和补偿电路的复杂电路形式。
下面就各单元电路具体加以介绍。
一、差动输入级图1是最基本的差动(差分)输入级电路，由两个完全对称的单管放大器组合而成，两只三极管的基极分别是正、负信号输入端。
一个输入端作为信号输入用，另一个输入端作为末端反馈用，该电路因能有效地抑制输出端的零点漂移而成为OCL电路的输人门户．其输入级有单差动和双差动之分，草差动电路简洁，双差动对称性好。
从前级送来信号的输入插座找起，通过一个电容和电阻所连接的三极管就是差动输入级，相邻的同型号管子就是差动电路的另一半。
输入端接的是一个管的基极则是单差动，如接着两个管的基极，就是双差动。
为克服电源波动对电路的影响，图2在差动放大器的发射极增加了恒流源。
有的在集电极增加了镜流源；如图3所示．以保证差动两管静态电V 差动输入流的一致性。
图4是既有恒流源又有镜流源的差动输入电路，常用于高档机中。
图5是常见的三种恒流源电路，尤其是图5b 这种利用二极管钳位的方式用得最多，两个二极管将三极管基极稳定在1．4V左右，在电源电压波动时差动级的静态电流保持不变，以提高放大器的稳定性。
图6、7镜流源中两个三极管基极相连，发射极电阻相同，流过两管的电流一样，像照镜子一样确保两只差动管的静态电流一致。
．这两部分电路的识别方法是：差动管两发射极电阻归到一点后所连接的三极管就是恒流源，其明显特点是基极上接有二极管或稳压管；镜流源两管集电极与两个差动管集电极分别相连，它的两个三极管的连接方式较特别，两个基极和一个集电极连在一起。
差动级工作在甲类状态，每个三极管都必须可靠地导通，检测要点是差动两管的b-e 结电压，用数字表精确测量应在O 63V 左右，两管对称各极电压应一样。
差动管的反向输入端接着由末端引过来的反馈网络，后边电路的异常将影响差动管的静态偏置。
常态时．差动级各三极管基极电压均为OV。
如发现电压异常，多为后级电路故障引起反馈输入端电压偏移。
该部分电路故障率很低。
实修时应先检查后级电路故障。
二、电压放大级图8是最简单的电压放大电路，广泛应用于低档功放中。
由差动级送来的信号经单管放大后从集电极输出，经电阻和二极管分压送往下级。
图9是复合管放大方式，图1 是差动放大方式。
后两种电路都加进恒流源作为集电极负载．以提高后级电路的稳定性。
这三种电压放大电路都是配合单差动输入电路的。
如八达DC一211AK功放就采用图9电路．联声MA一767功放电路则与图lO类似。
图11是双差动输入方式电压放大级的基本电路，极性不同的两个三极管，分别对来自不同极性的差动级集电极信号进行再度放大，高士Av一115 功放的电压放大电路就是如此。
在一些高档机和专业功放中常采用图12所示的共射共基放大电路，该放大器能改善放大器的线性和展宽频带。
湖山PSM96功放电压放大电路如图1五所示；13卿A MP-aXI删ET一5350型功放采用图12b所示电压放大电路，该部分电路也工作在甲类状态，b-e结电压在O．63V 左右。
电压放大级与电流放大级是直接耦合的．电压放大管集电极接着电流放大管基极，电流放大管的偏置由前级电路提供。
图13是最基本的偏置电路，这部分电路本身是电压放大管的集电极负载，通过电阻分压和二极管钳位为后级提供合适的偏置电压。
图14是由三极管构成的恒压偏置电路，确保后级偏置稳定。
图14(a)-图14(f)这六种电路虽然有区别但基本原理一样，恒压管处于良好的导通状态，其b—e结电压在0 67V 左右。
较多功放采用图14c所示恒压偏置电路，调整图中可调电阻可改变后级的偏置电压和静态电流。
另外，通过调整此可调电阻可实现整机由甲乙类向纯甲类的转换。
电压放大级电路有其明显的特点，恒压管大都贴在功率管散热片上，利用三极管的正温度特性实现电路的稳定。
采用图12b所示的共射一共基极放大电路虽然复杂一些，但每侧有两个发光二极管，据此可找到相关元件。
该部分电路故障率也很低，恒压偏置的可调电阻接触不良会导致功率管偏置太低的现象，这是因为可调电阻开路致使恒压管失去下偏置电阻，基极电压接近集电极电压而饱和导通，后级电流放大管和功率管便失去偏置而截止，这就是可调电阻为什么要设在下偏置电阻位置的原因。
如果可调电阻放在上偏置电阻位置，开路时将造成恒压管截止，后边功率管会因偏置过高而饱和导通，这样极易损坏功率管。
电压放大级本身故障率并不高，但是当后边电流放大级管击穿后，必然会烧坏恒压偏置管。
三、电流放大和功率输出级图15是电流放大管射极电阻接成悬浮方式电路，在强弱信号变化时发射极电位会随之浮动，有利于克服交越失真和削顶失真。
图16中两个发射极电阻与输出中点连接，有利于中点平衡。
上述三种电路几乎为绝大多数功放所采用。
中高档功放电流放大级和功率输出级均处于甲类状态，一般家用oK机和演出用专业功放电流放大管b—e 结电压都调整在0．6V 左右，功率管则处于乙类状态，b—e结电压仅为0．5V。
图17是末级采用场效应管的功放电路，场效应管属电压驱动器件，可减轻推动管在大功率输出时的负荷。
场效应管输出电流大，负载能力强，因此常被一些专业功放选用。
很多低价功放也使用拆机场效应管装机。
场效应管偏置比三极管高，大约在1．8V左右。
图18 是采用同极性NPN功率管的准互补OCL 电路，将标准OCL电路PNP推动管的发射极电阻移到集电极与负电源之间，原发射极电阻处加一只10011左右的反馈补偿电阻，将原图PNP功率管换成NPN管，基极改接在下推动管的集电极，集电极和发射极电阻接人电路的位置互换。
这种电路在上世纪六七十年代大功率PNP管缺乏时很流行，因拆机管中NPN管和N沟道场效应管远比PNP管和P沟道场效应管多得多，所以也是沿海地区用拆机管打造廉价功放的常用电路。
图19是基本OCL电路，图20是采用准互补OCL电路的DIEHAO AV一3001功放的电路图。
图21是功率管集电极输出电路，集电极输出具有电压放大作用。
电流放大管多使用c卸3．A940、TIP41、TIP42、D669、B649这类中功率管，在电路板上其封装和位置是显而易见的。
这两级电路是功放中损坏率最高的部位，当发生故障时，首先烧坏功率管，随之殃及推动管、恒压偏置管和推动管射极电阻。
在检查前级电路时，不要急于装功率管，先通电检测功率管b—e结空脚的电压是否为O 5V，输出端电压是否为0V。
此两处电压不对时，应回头继续检查前级电路。
这是维修中最关键也是最难的一步。
实修时，可采用与另一声道(无故障)对比和本电路上下对照(双差动全对称电路)的方法耐-fl,检查。
更换功率管要谨防赝品，如常见功放对管中C3280、A1301、C5200、A1943、C3858、A1494等赝品很多，依其封装真假难辨。
这里介绍一个鉴别真假功率管的方法，准备两个可调直流电源，两块万用表，一片可固定功率管的散热片。
将被测功率管固定在散热片上，一个电源接在基极和发射极之间，万用表设在100mA挡作基极电流检测。
另一电源接在集电极和发射极之间，万用表设在10A挡作集电极电流检测。
集电极电源固定在5V位置，基极电源先调成0V。
然后缓慢调整基极电压并记录下基极电流在10mA、20mA、30mA、40mA、50mA几个位置时集电极电流的大小。
如对应的集电极电流与基极电流呈线性变化，如1A、2A、3A、4A、5A(直流放大倍数=100倍)，则该管是正品；如为1A、2A、2．5A、2．8A、3A(3A以上集电极电流几乎不变)等非线性跌落严重者则是赝品。
5A电流在8n负载上的功率是200W，线性范围只有2A的赝品却只是32W。
假管不耐用的原因是大电流时其管压降增大、功耗增大，过热而烧毁。
四、过流保护和扬声器保护电路图22是普遍采用的过流保护电路。
功率管发射极电阻作为取样电阻。
当输出过大时功率管发射极电阻压降增大，经电阻分压后使保护管开始导通，因其集电极的二极管与电流放大管基极相连，降低了电流放大管基极信号强度，起到限流保护的作用。
该电路与功率管相连。
当功率管热击穿后也同时将其损坏。
由于OCL电路在开启瞬间有一个平衡过程，在此过程中输出中点有一个从某直流电位向零电位过渡的时间．此电压有时可能接近电源电压，大有可能烧毁扬声器音圈。
在使用中出现故障也会造成输出中点偏移，直流高压也会损坏扬声器。
扬声器保护电路是伴随着OCL功放的应用而诞生的。
图23是较流行的扬声器保护电路，具有延迟闭合继电器接通扬声器和中点偏移时自动断开扬声器的功能。
在一螳大功率专业功放中使用了所谓大水塘的数万微法的滤波电容，当交流关机后，电容还有一个放电过程，此过程也伴有中点偏移现象，也对扬声器产生威胁。
图23(b)电路中就增加了交流断电保护功能，当变压器断电后，经二极管D1整流产生的负电压立刻消失，交流保护三极管V1由截止转为导通，将继电器驱动管V2基极接地，继电器随之释放断开扬声器。
新德克XA8500功放就采用上述电路。
图24是用集成电路p．PCI237制作的扬声器保护电路，不少品牌机都采用此电路，它除具有图23(b)电路所有功能外，还具有故障解除自动恢复功能。
该IC是过流检测集成电路，其引脚功能见表1。
扬声器保护电路中继电器的故障率最高，常表现为触点接触不良甚至烧坏变形。
五、电路组合在认清一块功放主板的各部分电路后，就可以按照图25～图29所示组成关系拼出一幅大概的电路图，如按照图25由图1、图、图13、图21可组成图19电路图。
图20是DIEHAO AV一3001功放电路图，可由图I、9、13、21组合而成。
八达211B 功放就与图27所示的单差动有镜流源的OCL电路类有恒流源镜流源单差动输入OGL电路③ +B 似。
图29为标准双差动输入OCL电路框图．与湖山BK2X100—01功放的电路框图相同。