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？
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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？
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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
功率放大电路分类
功率放大电路分类
功率放大电路是指将输入信号的能量增强后输出的电路，常用于音频、视频等信号的放大。
根据不同的工作原理和应用场景，可以将功率放大电路分为以下几类：
1. B类功率放大电路：这种电路的输出管件只在输入信号的正半周或负半周进行放大，可以实现高效率的功率放大。
但是由于放大过程存在交叉失真，输出信号的质量较差，通常用于低保真度的音频放大器。
2. AB类功率放大电路：这种电路是B类和A类功率放大电路的结合，可以在保证较高功率效率的同时，减少交叉失真，提高输出信号的质量。
常用于中保真度的音频放大器。
3. A类功率放大电路：这种电路的输出管件始终处于工作状态，可以保证信号的线性放大，输出信号的质量较高。
但是由于功率效率较低，通常用于高保真度的音频放大器。
4. D类功率放大电路：这种电路采用脉宽调制技术，将输入信号转化为脉冲信号进行放大，可以实现高效率的功率放大，并且输出信号的质量较高。
常用于数字音频放大器。
除了以上几种基本分类外，功率放大电路还可以根据工作频率、输出形式等不同特点进行进一步分类。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的功率放大电路类型，以获得满足要求的输出信号质量和功率效率。
- 1 -。
放大电路的工作状态（甲类放大,甲乙类放大,乙类放大）
放大电路的工作状态(甲类放大,甲乙类放大,乙类放大)根据放大电路中三极管在输入正弦信号的一个周期内的导通情况，可将放大电路分为下列三种工作状态：（1）甲类放大在输入正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管，这种工作方式通常称为甲类放大。
甲类放大的典型工作状态如图1所示，此时整个周期都有iC > 0 ，称功率管的导电角q = 2p 。
（2）甲乙类放大在输入正弦信号的一个周期内，有半个周期以上，三极管的iC > 0 ，称为甲乙类放大。
其典型工作状态如图1所示（按照图中操作说明操作），此时功率管的导电角q 满足：p < q < 2p 。
（3）乙类放大在输入正弦信号的一个周期内，只有半个周期，三极管的iC > 0 ，称为乙类放大。
其典型工作状态如图1所示，此时功率管的导电角q = p 。
五、提高效率的途径效率h是负载得到的有用信号功率（即输出功率Po）和电源供给的直流功率（PV）的比值。
要提高效率，就应将电源供给的功率大部分转化为有用的信号输出功率。
在甲类放大电路中，为使信号不失真，需设置合适的静态工作点，保证在输入正弦信号的一个周期内，都有电流流过三极管。
因此当有信号输入时，电源供给的功率一部分转化为有用的输出功率，另一部分则消耗在管子（和电阻）上，并转化为热量的形式耗散出去，称为管耗。
而在没有信号输入时，这些功率全部消耗在管子（和电阻）上。
甲类放大电路的效率是较低的，可以证明，即使在理想情况下，甲类放大电路的效率最高也只能达到50%。
显然，若能减少管耗，就可以提高效率。
静态电流是造成管耗的主要因素，因此如果把静态工作点Q 向下移动，使信号等于零时电源输出的功率也等于零（或很小），信号增大时电源供给的功率也随之增大，这样电源供给功率及管耗都随着输出功率的大小而变，也就改变了甲类放大时效率低的状况。
实现上述设想的电路有乙类和甲乙类放大。
乙类和甲乙类放大主要用于功率放大电路中。
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。
甲类,乙类,甲乙类,D类功放比较
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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。
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
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
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。