对功率放大电路的基本要求要点
数电——第2章放大电路基础学习要点
二、分压式偏置放大电路
(2) 动态分析 分压式偏置放大电路的微变 等效电路如图所示。 等效电路如图所示。 RS 电压放大倍数： 电压放大倍数： us + • RB1 RC
C1 + + C2
＋VCC T RB2
+
+
RL
uo
－
Au =
Uo
•
=−
β ( RL // RC )
rbe
RE
CE
－ (a) 放大电路
2.1.3 放大电路的直流通路和交流通路
1.直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径 1.直流通路—直流电源作用下直流电流流经的路径。 直流通路 直流电源作用下直流电流流经的路径。 电容视为开路； 视为开路 ① 电容视为开路； 电感视为短路； ② 电感视为短路； ③ 交流信号源视为短路（保留内阻）。 交流信号源视为短路（保留内阻）。 视为短路 2.交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径 2.交流通路—输入信号作用下交流信号流经的路径。 交流通路 输入信号作用下交流信号流经的路径。 大容量电容视为短路 电容视为短路； ① 大容量电容视为短路； 直流电压源视为短路。 视为短路 ② 直流电压源视为短路。 （P47 图2.4）
二、分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路， 自动调节 不随温度变化， 分压式偏置放大电路，能自动调节IC不随温度变化， 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 克服了固定偏置放大电路受温度影响的缺点。 ＋V ＋VCC RB1 RC
C1 + + C2
CC
RB1
+
I1 RC IB I2
IC UCE
ri
注意射极电阻折算到基级: 注意射极电阻折算到基级 ×(1+β)
功率放大电路的四个基本要求
功率放大电路的四个基本要求功率放大电路是现代电子设备中常见的一种电路。
它起到了将输入信号的能量放大的作用，使得输出信号能够驱动负载并实现所需的功率输出。
为了保证功率放大电路的性能和稳定性，有几个基本要求需要满足。
第一个基本要求是稳定性。
功率放大电路在工作过程中需要保持稳定的工作状态，不能出现不稳定的现象。
稳定性问题可能会导致电路无法正常工作，甚至损坏电路元件。
为了保证稳定性，可以采取一些措施，比如在电路中加入负反馈，调整电路的增益和频率响应等。
第二个基本要求是高效率。
功率放大电路需要将输入信号的能量尽可能地转化为输出信号的能量，以实现高效率的功率放大。
低效率的功率放大电路会导致能量的浪费，降低整个电路的效能。
为了提高效率，可以选择高效率的功率放大器器件，优化电路的工作状态，减小功率损耗等。
第三个基本要求是低失真。
功率放大电路在放大输入信号的同时，还要尽可能地保持信号的原始特性，避免失真的产生。
失真会导致输出信号与输入信号存在差异，影响信号的质量和准确性。
为了降低失真，可以采用高线性度的功率放大器器件，优化电路的工作状态，减小非线性失真等。
第四个基本要求是抗干扰性。
功率放大电路在实际应用中可能会受到各种干扰的影响，比如来自电源的噪声、电磁干扰等。
这些干扰信号会被放大并传递到输出信号中，影响电路的性能和稳定性。
为了提高抗干扰性，可以采用抗干扰设计的功率放大器器件，优化电路的布局和接地方式，提高电路的屏蔽性能等。
功率放大电路的四个基本要求是稳定性、高效率、低失真和抗干扰性。
这些要求是保证功率放大电路正常工作和提高电路性能的关键因素。
在设计和应用功率放大电路时，需要充分考虑这些要求，选择合适的器件和设计方案，以实现优秀的功率放大效果。
同时，也需要不断进行测试和调整，以确保电路的稳定性和性能达到预期的要求。
第三章四互补对称功率放大电路
一个信号 状态 周期内导
通时间
工作特点
整个周 失真小，静态电流
甲类 期内导 大，管耗大，效率
通
低。
半个周 失真大，静态电流
乙类 期内导 为零 ，管耗小，
通
效率高。
甲乙 类
半个多 周期内 导通
失真大， 静态电 流小 ，管耗小，
效率较高。
图示
三、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
U(BR)CEO＞2VCC=2×24V=48 V。 放大电路在最大功率输出状态时，集电极电流幅度达最大值
Icmm，为使放大电路失真不致太大，则要求功率管最大允许集电
极电流ICM满足ICM＞Icmm=VCC/RL=3A。
四、甲乙类互补对称功率放大电路 （一）甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1、乙类互补对称功放的交越失真
2
4.7 / /5.1 2.2
111
Au2 (dB) 20 lg111 41(dB)
RL1 R3 / / Ri2 5.1/ /1.7 1.3k
总的电压增益： Au=Au1·Au2=(-9.6) ×(-111)=1066 A(dB)=Au1(dB)+Au2(dB)=19.6+41=60.6(dB)
（三）甲乙类单电源互补对称放大电路 OTL电路： 1.电路组成
2.工作原理
当 ui > 0 时：V2 导通，C 放电，V2 的等效电源电压 0.5VCC。 当 ui < 0 时：V1导通，C 充电，V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。 注意： 应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。
功率放大器的基本知识
功率放大器的基本知识一般视听电路中的功率放大（简称功放）电路是在电压放大器之后，把低频信号再进一步放大，以得到较大的输出功率，最终用来推动扬声器放音或在电视机中提供偏转电流。
一、功率放大电流的特点对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。
1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。
电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。
由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。
2、从能耗方面考虑，功放输出的功率最终是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3，因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。
3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。
功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。
二、常用功率放大电路的原理单只三极管输出的功放电路输出小、效率低，日用电器中已很少见。
目前常采用的是推挽电路形式。
图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。
它的特点是三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。
有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用率较高。
这个电路中每只三极管只在信号的半个周期内导通工作，为避免失真，所以采用两只三极管协调工作的方式。
图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。
在音频信号输入时，B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。
在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出；而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能将这半个周期的信号放大输出，而BG2却截止。
电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的输出电流是分先后通过输出变压器B2的，所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。
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。
otl功率放大电路
otl功率放大电路OTL功率放大电路摘要：OTL功率放大电路（Output Transformerless Power Amplifier）是一种常用于音频放大器设计中的电路。
与传统的功率放大电路相比，OTL功率放大电路不需要使用输出变压器，因此具有结构简单、成本低廉等优点。
本文将介绍OTL功率放大电路的基本原理、电路结构与应用特点，并对其性能进行评估。
1. 引言OTL功率放大电路是一种在音频放大器设计中常用的电路，其主要特点是不需要使用输出变压器，因此具有结构简单、成本低廉等优点。
在音响设备、电视、收音机等领域广泛应用。
本文将详细介绍OTL功率放大电路的原理和设计要点。
2. OTL功率放大电路的原理OTL功率放大电路的基本原理是利用晶体管的功率放大特性，将音频信号放大到足够大的电压和电流，以驱动扬声器工作。
传统的功率放大电路通常使用输出变压器实现电压与电流的升压与降压变换，而OTL功率放大电路则使用晶体管的特性直接进行功率放大。
这样的设计不仅简化了电路结构，而且提高了效率和稳定性。
3. OTL功率放大电路的电路结构OTL功率放大电路的典型电路结构包括输入级、放大级和输出级。
输入级用来将输入电源转化为准备放大的信号；放大级用来放大信号到足够大的电压和电流；输出级将放大后的信号输出到扬声器。
其中，放大级是OTL功率放大电路的核心，其设计和选用的晶体管对性能有很大影响。
常见的OTL功率放大电路有单端式和双端式两种。
单端式OTL功率放大电路使用单个晶体管进行放大，结构简单，适合于小功率放大；双端式OTL功率放大电路使用两个晶体管相互驱动，能够提供较大的功率输出。
4. OTL功率放大电路的设计要点在设计OTL功率放大电路时，需要注意以下几个要点：4.1 晶体管的选用：晶体管是OTL功率放大电路的核心元件，其性能对电路的稳定性和放大效果有重要影响。
选用时应考虑参数包括工作频率、功率承受能力、线性度等。
4.2 回路设计：合适的回路设计可以提高OTL功率放大电路的稳定性和音质。
对功率放大电路的基本要求要点
R3 ui
由图可见，互补对称放大电
+UCC 路实际上是由两组射级输出 器组成的。所以，它还具有
T1
输入电阻高、输出电阻低的 特点。
D1 A + CL
D2
u0
T RL
R2
2
2、无输出电容（OCL）的互补对称放大电路
+UCC
R3
T1
ui
R1
D1 A
D2
RL
u0
T 2
R2
–UCC
复合管
ic=ic1+ic2= 1ib1+ 2ib2= 1ib1+ 2ie1 = 1ib1+ 2(1+ 1) ib1= (1+ 2 + 12 ) ib1 12 ib1
IC
iC
Q
O
UCE O
甲乙类工作状态
晶体管导通的时间大于 半个周期，静态IC 0，
t 一般功放常采用。
15.8.2 互补对称放大电路
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本 形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由 于省去了变压器而被称为无输出变压器(Output Transformerless)电路，简称OTL电路。若互补对 称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为 无输出电容(Output Capacitorless)电路，简称 OCL电路。
uC
UCC 2
,
IC1 0， IC2 0
(3)动态时
设输入端在静态UCC/2基础上加入正弦信号。
输入交流信号ui的正半周
T1导通、T2截止； 同时给电容充电
T1 ic1 A + uo -
uo
输入交流信号ui的负半周 +
超高频功率放大电路
超高频功率放大电路超高频功率放大电路是一种用于放大高频信号的电路。
在无线通信、雷达、卫星通信等领域，超高频功率放大电路起着至关重要的作用。
本文将介绍超高频功率放大电路的基本原理、设计要点以及应用场景。
超高频功率放大电路的基本原理是将输入的高频信号经过放大电路放大后输出，以增强信号的功率。
在超高频范围内，电路的频率响应、稳定性和线性度等方面的要求都非常高。
因此，设计超高频功率放大电路需要考虑以下几个关键要点。
超高频功率放大电路的频率响应要满足要求。
频率响应是指电路在不同频率下的增益特性。
在超高频范围内，电路的频率响应应尽可能平坦，以保证信号在不同频率下得到相同的放大倍数。
为了实现平坦的频率响应，可以采用带通滤波器、补偿电路等技术手段。
超高频功率放大电路的稳定性要得到保证。
稳定性是指电路在不同工作条件下输出功率的稳定性。
超高频功率放大电路容易受到温度、供电电压等因素的影响，因此需要采取一些稳定性增强的措施。
例如，可以在电路中加入负反馈电路、稳压电路等。
超高频功率放大电路的线性度要达到要求。
线性度是指电路在输入信号较大时输出信号与输入信号之间的线性关系。
在超高频范围内，线性度对于信号的准确传输至关重要。
为了提高线性度，可以采用线性化技术，如预失真技术、反馈技术等。
超高频功率放大电路在实际应用中具有广泛的应用场景。
例如，在无线通信系统中，超高频功率放大电路用于增强发射信号的功率，以扩大通信距离和提高通信质量。
在雷达系统中，超高频功率放大电路用于放大雷达回波信号，以便更好地探测目标。
在卫星通信系统中，超高频功率放大电路用于放大卫星上行信号，以增强信号的传输能力。
超高频功率放大电路是一种用于放大高频信号的电路，具有重要的应用价值。
设计超高频功率放大电路需要考虑频率响应、稳定性、线性度等要点，并在实际应用中能够发挥其优势。
通过不断的研究和创新，超高频功率放大电路将在无线通信、雷达、卫星通信等领域继续发挥重要的作用。
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静态时T1、T2 两管发射结电压分别为二极管D1、D2 的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态。
动态时，设ui 加入
正弦信号。正半周T2 截止，T1基极电位进 一步提高，进入良好
的导通状态。负半周
T1截止，T2基极电位 进一步降低，进入良
好的导通状态。
R1
D1
+ D2 uI - R2
+UCC
T1 C
R3 ui
由图可见，互补对称放大电
+UCC 路实际上是由两组射级输出 器组成的。所以，它还具有
T1
输入电阻高、输出电阻低的 特点。
D1 A + CL
D2
u0
T RL
R2
2
2、无输出电容（OCL）的互补对称放大电路
+UCC
R3
T1
ui
R1
D1 A
D2
RL
u0
T 2
R2
–UCC
复合管
ic=ic1+ic2= 1ib1+ 2ib2= 1ib1+ 2ie1 = 1ib1+ 2(1+ 1) ib1= (1+ 2 + 12 ) ib1 12 ib1
uC
UCC 2
,
IC1 0， IC2 0
(3)动态时
设输入端在静态UCC/2基础上加入正弦信号。
输入交流信号ui的正半周
T1导通、T2截止； 同时给电容充电
T1 ic1 A + uo -
uo
输入交流信号ui的负半周 +
RL
T2导通、T1截止；
当于电源 -
交流通路 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则 负载上得到的交流信号正负半周对称。
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本 形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由 于省去了变压器而被称为无输出变压器(Output Transformerless)电路，简称OTL电路。若互补对 称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为 无输出电容(Output Capacitorless)电路，简称 OCL电路。
OTL电路采用单电源供电， OCL电路采用双电源 供电。
1. OTL电路
(1) 特点
+UCC
T1、T2的特性一致； 一个NPN型、一个PNP型
T1 C
两管均接成射极输出器； +
输出端有大电容；
uI
单电源供电。
-
A+ +
T2 RL uo -
(2)静态时(ui= 0)
VA
U CC 2
OTL原理电路
电容两端的电压
O
UCE O
静态IC较大，波形好,
t 管耗大效率低。
IC
iC
乙类工作状态 晶体管只在输入信号
Q
O
UCE O
的半个周期内导通， 静态IC=0，波形严重
t 失真, 管耗小效率高。
IC
iC
Q
O
UCE O
甲乙类工作状态
晶体管导通的时间大于 半个周期，静态IC 0，
t 一般功放常采用。
15.8.2 互补对称放大电路
A+ +
T2 RL uo -
无输出变压器（OTL）的互补对称放大电路
T1
UCC
0.5UCC
RE1 A + CL
RE 2 RL u0 T2
互补对称放大电路
T1
RE1 A RE2
T2
ic1 RL
ic2
u0
交流通路
电路特点：在输出信号的一个周期内，两只特性相同 的管子交替导通，他们互相补足，故称为互补对称放 大电路。
§ 15.8 互补对称功率放大电路
功率放大电路的作用：是放大电路的输出级，推动 负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指 针偏转、电动机旋转等。
15.8.1 对功率放大电路的基本要求
(1) 在不失真的情况下输出尽可能大的功率。 (2) 由于功率较大，就要求提高效率。
负载得到的交流信号功 率 η 电源供给的直流功率
ib=ib1 B
C
ic1
ic
T1 ie1=ib2
ic2 T2
12
C B
E
ie=ie2 E
复合管的类型与第一个晶体管T1的类 型相同，与第二个晶体管T2的类型无 关。
ib=ib1 B
E
ic
ie1 T1
ic2
ic1=ib2 C
T2 ic=ie2
E
B C
为减小电源供给的功率， 在 UCC 不变的条件下使 IC Q 减小，即将静态工作点Q 沿负载线下移。若静态工 作点下移到 IC=0 处，则 称为乙类工作状态；
静态工作点介于甲类工作状
态与乙类工作状态之间称为
Q
甲乙类工作状态。
晶体管的工作状态
IC
iC
甲类工作状态 晶体管在输入信号
Q
的整个周期都导通
(4) 交越失真
ui
当输入信号ui为正弦波时，
输出信号在过零前后出现的
O
t
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
uo
由于晶体管特性存在非线性，
ui < 死区电压,晶体管导通不好。 O
克服交越失真的措施
交越失真
t
采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作 点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。
(5) 克服交越失真的电路
放大电路有三种工作状态：甲类工作状态、乙类
工作状态、甲乙类工作状态。
甲类工作状态：静态工作 点Q大致设在交流负载线的
Q
中点。
在甲类工作状态，不论有 无输入信号，电源供给的 功率PE=UCCIC总是不变的。
甲类工作状态的效率很低，最高为50% 。
提高效率的途径有两条： 一是增大放大电路的动态工作范围来增加输出功率； 二是减小电源供给的功率。