甲、乙类功率放大器识图
高频电子线路(第五章 高频功率放大器)
高频功率放大器和低频功率放大器的共同 特点都是输出功率大和效率高。
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（3）高频功率放大器的种类
谐振功率放大器（学习重点）
特点是负载是一个谐振回路，功率放大增益可
以很大，一般用于末级； 不易于自动调谐。
宽带功率放大器（了解即可）
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
工作状态 甲类 乙类 甲乙类 丙类 丁类 半导通角 c=180° c=90° 90° ＜c＜180° c＜90° 开关状态 理想效率 50% 78.5% 50%＜h＜78.5% h＞78.5% 负 载 电阻 推挽，回路 推挽 选频回路 选频回路 应 用 低频 低频，高频 低频 高频 高频
90%~100%
由于这种周期性的能量补充，所以振荡回路能维持振 荡。当补充的能量与消耗的能量相等时，电路中就建立起 动态平衡，因而维持了等幅的正弦波振荡。
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问题二：半流通角θc通常多大合适?
如果θc取值过大，趋向甲类放大器，则效率 太低； 如果θc取值过小，效率虽然提高了，但输出 功率的绝对值太小（因为iC脉冲太低）； 这是一对矛盾，根据实验折中，人们通常 取
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
外部电路关系：
vB VBB Vbm cos t
v C V CC V cm cos t
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（4）对2个问题的解释
问题一（可能会引起同学们困惑的问题）
为什么iC的波形时有时无,而输出的波形vo却能
是连续的?
问题二（有的题目已知条件不给θc,而解题 中又需要θc ）
通过LC回路,滤去无用分量，只留下 Icm1cosωt分量
日立 功放甲类变甲乙类电路
日立功放甲类变甲乙类电路日立功放是一种电子设备，用于放大音频信号。
它的工作原理是通过电路将输入的音频信号放大，使其具有足够的功率驱动扬声器，产生高质量的声音效果。
甲类功放是一种常见的功放类型，它的输出级通过晶体管等主动元件来放大音频信号，并且工作在线性区域。
甲类功放具有高音质、低失真和较高的功率输出，因此在音响系统中得到广泛应用。
而乙类功放是另一种常见的功放类型，它的输出级由晶体管和功率放大器管组成。
乙类功放具有高效率和较低的功率损耗，但在低功率输出时会产生交叉失真，影响音质。
为了兼具甲类功放和乙类功放的优点，日立公司开发了一种新型的功放电路，即甲类变甲乙类电路。
这种电路结合了甲类和乙类功放的特点，既具有高音质和低失真的特点，又能够提供高效率和较低的功率损耗。
甲类变甲乙类电路的工作原理是根据输入音频信号的大小和幅度，自动切换为甲类或乙类工作模式。
当输入音频信号较小时，功放电路工作在甲类模式下，以保证音质的同时提供较低的功率损耗。
而当输入音频信号较大时，功放电路会自动切换为乙类模式，以提供更高的功率输出。
甲类变甲乙类电路的设计需要考虑许多因素，例如输入电路、输出级、电源供应等。
日立公司在设计中采用了一些先进的技术，如负反馈控制、多级放大和优化的功率转换，以确保电路的稳定性和高性能。
甲类变甲乙类电路在音响系统中具有广泛的应用，尤其适用于需要高音质和高功率输出的场合，如家庭影院、音乐会厅和演播室等。
这种电路不仅能够提供清晰、逼真的声音效果，还能够满足大型音响系统对功率输出的需求。
日立功放甲类变甲乙类电路是一种先进的功放技术，它将甲类和乙类功放的优点结合在一起，既能够提供高音质和低失真的声音效果，又能够实现高效率和较低的功率损耗。
这种电路在音响系统中得到广泛应用，为用户带来更好的音乐和声音体验。
电路图基础知识及电路图的识别
如何看懂电路图电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从220 伏市电变换成直流电，应该先把220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分，见图1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
（1 ）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图2 （a ）。
在交流电正半周时VD 导通，负半周时VD 截止，负载R 上得到的是脉动的直流电（2 ）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图2 （b ）。
高频功率放大器
1.原理说明利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
它是无线电发射机中的重要组成部件。
根据放大器电流导通角θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角θ愈小放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ=180o ，效率η最高也只能达50%，而丙类功放的θ<90o ,效率η可达到80%。
甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
高频功率放大器按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
1.1高频功放的主要技术指标1.1.1 功率关系：功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率O P ，使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率C P 。
根据能量守衡定理：1o C P P P =+直流功率： 输出交流功率：2211111222c c c c L L U P U I I R R =⋅== C U -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 L R ----回路的负载阻抗。
1.1.2 放大器的集电极效率1101122c c o CC c U I P P U I ηξγ⋅===⋅ 其中集电极电压利用系数：1c c L CC CCU I RU U ξ== 0o c CCP I U =⋅波形系数：1100()()c c I I αθγαθ==为通角 θ 的函数；θ 越小γ越大。
1.1.3 谐振功率放大器临界状态的计算临界状态下，若已知电源电压Ucc ，BB U 三极管的参数C g ，'U BB ，设电压利用系数为 ξ，集电极的导通角为θ。
甲类功放原理
甲类功放原理甲类功放是一种常见的音频功率放大器，它的工作原理和特点对于音频设备的设计和应用有着重要的影响。
在了解甲类功放原理之前，我们需要先了解功放的分类。
按照工作状态的不同，功放可以分为甲类、乙类、丙类和甲乙类四种。
其中，甲类功放因其特殊的工作原理和优点而备受关注。
甲类功放的原理是指在整个信号周期内，输出管的工作状态都是在导通状态，即输出管的工作电流始终存在。
这种工作状态使得甲类功放的输出信号完全保留了输入信号的波形，几乎没有失真。
这是甲类功放的最大特点之一，也是其在音频放大领域得到广泛应用的重要原因。
甲类功放的工作原理可以简单地描述为，当输入信号进入功放电路时，经过前级放大电路放大后驱动输出管，使得输出管的工作电流始终存在，从而输出信号得到放大。
在整个信号周期内，输出管的工作状态都是在导通状态，因此输出信号的波形几乎完全保留了输入信号的波形，几乎没有失真。
这种工作原理使得甲类功放在保真度和音质方面表现出色，被广泛应用于对音质要求较高的场合，如专业音响系统、影院音响系统等。
甲类功放的工作原理虽然保证了输出信号的高保真度，但也存在一些缺点。
首先，由于输出管的工作状态始终处于导通状态，因此功放的效率较低，会产生较多的热量。
其次，由于输出管的工作电流始终存在，功放的静态功耗较大。
这些缺点使得甲类功放在功率较大的情况下，不适合长时间连续工作，也不适合要求高效率的应用场合。
总的来说，甲类功放的工作原理是在整个信号周期内，输出管的工作状态都是在导通状态，使得输出信号的波形几乎完全保留了输入信号的波形，几乎没有失真。
这种工作原理使得甲类功放在音质方面表现出色，被广泛应用于对音质要求较高的场合。
然而，由于其低效率和较大的静态功耗，甲类功放在功率较大、要求高效率的应用场合并不适用。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求和场合选择合适的功放类型，以达到最佳的音频放大效果。
对于甲类功放，我们需要充分了解其工作原理和特点，以便在实际应用中做出正确的选择和设计。
电子线路第6章
ICQ
Q3 u CE VCC
3.甲乙类：介于两者之间，导通角大于180° 甲乙类：介于两者之间，导通角大于 甲乙类 °
iC
ICQ O
Q2 VCC
uCE
6.2 互补对称功率放大器
1. 电路的组成与工作原理
+VCC
互补对称： 互补对称： 电路中采用两个晶 体管：NPN、PNP各 体管： 、 各 一支； 一支； 两管特性一致。 两管特性一致。组 成互补对称式射极输 出器。 出器。
用于功放管安装的散热片
3. 功放管的保护 适当采取保护措施，也是保证功率放大管正常运行的有效 手段。保护的方法很多，例如在负载两端并联二极管(或二极 管和电容)，可防止感性负载使管子产生过压或过流；用VZ值 适当的稳压管并联在功放管的c、e极之间，可吸收瞬时的过 电压等。采用何种保护措施可根据具体情况而定。 6.4.2 集成功率放大器实验 一、实验目的 (1) 熟悉集成功率放大器LM386 的功能及其应用。 (2) 掌握集成功率放大器应用电路的调整与测试方法。
VT1
ic1 uo
RL
VT1、VT2两个管子交替工作，在负载上得到完整的 两个管子交替工作， 正弦波。 正弦波。
输入输出波形图 ui 死区电压 uo ´ uo uo
+V CC
VT1
ui
VT2
uo
RL
-VCC
交越失真
2. 图解分析
iC1 +VCC VT1 Q VCC
UCES
uo VT2 -VCC
6.2.3 甲乙类单电源互补对称功率放大器 1、基本原理 、 . 单电源供电； 单电源供电； . 输出加有大电容。 输出加有大电容。 （1）静态偏置 ）
功率放大电路习题.
第九章功率放大电路1．与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是_____b____。
(a) 无输出变压器 (b) 能量转换效率高 (c) 无交越失真2．所谓能量转换效率是指_______b__。
(a) 输出功率与晶体管上消耗的功率之比 (b) 最大不失真输出功率与电源提供的功率之比 (c) 输出功率与电源提供的功率之比3．功放电路的能量转换效率主要与____c_____有关。
(a) 电源供给的直流功率 (b) 电路输出信号最大功率 (c) 电路的类型4．甲类功率放大电路的能量转换效率最高是______a___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%5．甲类功率放大电路（参数确定）的输出功率越大，则功放管的管耗________c_。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小6．对甲类功率放大电路（参数确定）来说，输出功率越大，则电源提供的功率____a_____。
(a) 不变 (b) 越大 (c) 越小7．甲类功率放大电路功放管的最大管耗出现在输出电压的幅值为_____a____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半8．甲类功率放大电路功放管的最小管耗出现在输出电压的幅值为_____b____。
(a) 零时 (b) 最大时 (c) 电源电压的一半9．乙类互补推挽功率放大电路的能量转换效率最高是______b___。
(a) 50% (b) 78.5% (c) 100%10．乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于___a______时，管子的功耗最小。
（a）0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压11．乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值约等于_____c____时，管子的功耗最大。
（a）0 (b) 电源电压 (c) 0.64倍电源电压12．乙类互补功放电路存在的主要问题是______c___。
（a）输出电阻太大 (b) 能量转换效率低 (c) 有交越失真13．为了消除交越失真，应当使功率放大电路的功放管工作在______b___状态。
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
如何看懂电路图：各种电路图汇总之欧阳治创编
如何看懂电路图2－－电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
（ 1 ）半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。
在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电（ 2 ）全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈，见图 2（ b ）。
功率放大器的设计
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子1003班指导教师：葛华工作单位：信息工程学院题目: 功率放大器的设计初始条件：计算机、Proteus软件、Cadence软件要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：2周2、技术要求：（1）学习Proteus软件和Cadence软件。
（2）设计一个功率放大器电路。
（3）利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版，用Proteus软件对该电路进行仿真。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。
2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。
2013.11.22 提交课程设计报告，进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 功放的工作原理及分类 (1)1.1功放的工作原理 (1)1.2功放的分类 (1)2 软件介绍 (2)2.1 Proteus (2)2.1.1 Proteus简介 (2)2.1.2工作界面 (2)2.1.3 对象的放置和编辑 (3)2.1.4 连线 (4)2.2Cadence软件 (4)2.2.1 Cadence简介 (4)2.2.2 Cadence软件的特点 (4)2.2.3电路PCB的设计步骤 (4)3 设计方案 (6)3.1 运算放大电路的设计 (6)3.2 功率放大电路的设计 (7)3.3 音频功率放大电路 (9)3.4方案总结及仿真 (10)4 Candence软件操作 (11)4.1 Cadence画电路原理图 (11)4.2 布线及PCB图 (11)4.2.1布线注意事项 (11)4.2.2 PCB制作 (12)5.心得体会 (14)6.参考文献 (15)摘要功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。
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甲、乙类功率放大器识图
根据功率放大器所设静态工作点的不同，功率放大器可分为甲类、乙类、甲乙类等多种。
1、甲类功率放大器甲类功率放大器的功率放大管VT的基极接有偏置电阻，在整个信号周期内VT都会有导通电流，但工作效率不足50%，所以仅早期的收音机采用它做末级放大器。
如下图所示。
输入信号Ui经激励变压器T1耦合，再经VT倒相放大，利用输出变压器T2耦合，推动扬声器BL发音。
甲类功率放大器的应用还是比较广泛的，除了应用在彩色电视机的行激励电路，还应用在大功率放大器中作为推动级。
2、乙类功率放大器乙类功率放大器没有偏置电阻，所以静态电流为0，也就在激励信号的正半周期间导通，而在负半周期间截止。
为了使放大电路在整个信号周期都可以工作，乙类功率放大器多采用两个不同极性的三极管轮流工作，从而构成了乙类互补推挽放大器。
典型的乙类互补推挽放大器如下图所示。
其中，变压器耦合式的乙类互补推挽放大器主要应用在扩音机等电路中，而无变压器式乙类互补推挽放大器主要应用在大功率放大器或开关电源内作为推动级。
下面以下图a）所示电路为例介绍乙类功率放大器的工作原理。
上图a）中，静态时，VT1，VT2因基极没有导通电压输入而截至。
当输入信号Ui的正半周加到激励变压器T1的一次绕组后，它的两个二次绕组耦合输出的信号都为上正、下负，使VT2截止，VT1导通，产生集电极电流，该电流经输出变压器T2耦合到二次绕组，形成输出信号的上半周；Ui的负半周经T1耦合后，它的两个二次绕组输出的信号都为下正、上负，使VT1截止，VT2导通，产生集电极电流，该电流经输出变压器T2耦合到二次绕组，形成输出信号的负半周。
这样，就可以得到一个完整的信号。
虽然乙类互补推挽放大器的静态电流为0，这样，降低了功耗，提高了效率，但在输入信号的初期和末期，它的幅度低于三极管的导通电压时，三极管就会截止，导致正、负半周交接部分的信号不能被放大，产生如下图所示的交越失真。
3、甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器的工作介于甲类和乙类之间，它是目前应用较多的功率放大器之一。
此类放大器通过偏置电阻为两只推挽放大管提供较小的静态工作电流，每个三极管导通的时间大于信号的半个周期。
这样，整个周期的输入信号都能被放大，从而抑制了交越失真。
典型的甲乙类功率放大器如下图所示。
其中，变压器耦合时的甲乙类互补推挽放大器已基本淘汰，目前应用较多的是无变压器式甲乙类互补推挽放大器，因此，下面以下图b）所示电路为例介绍甲乙类功率放大器的工作原理。
上图b）中，正、负电源+VCC，-VCC分别通过偏置电阻R1，R2
加到放大管VT1，VT2的基极，为它们提供一个较小的静态电流。
当输入信号Ui的正半周信号不仅通过VD1，VD2，R3加到VT3的基极使它截止，而且加到VT1的基极，使VT1导通时，它的集电极电流由+VCC经VT1，RL到地构成回路，形成输出信号的上半周；当Ui的负半周信号加到VT1的基极以后，VT1截止，而VT2导通，它的集电极电流由地，RL、VT2到-VCC构成回路，形成输出信号的负半周。
这样，就可以得到一个完整的信号。