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功率放大器:甲类单管功率放大器与乙类推挽功率放大器

时间:2016-11-17 08:12:47  编辑:电工  栏目:电路
导读:

有关电路中功率放大器的基础知识,包括甲类单管功率放大器、乙类推挽功率放大器、OTL 功率放大器等,需要的朋友参考下。

本节介绍功率放大器,三类:
甲类单管功率放大器、乙类推挽功率放大器、OTL 功率放大器。

能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器。例如,收音机的末级放大器就是功率放大器。

1、甲类单管功率放大器
 

甲类单管功率放大器


图 5 是单管功率放大器, C1 是输入电容, T 是输出变压器。它的集电极负载电阻 Ri′ 是将负载电阻 R L 通过变压器匝数比折算过来的:
RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL
负载电阻是低阻抗的扬声器,用变压器可以起阻抗变换作用,使负载得到较大的功率。

这个电路不管有没有输入信号,晶体管始终处于导通状态,静态电流比较大,困此集电极损耗较大,效率不高,大约只有 35 %。这种工作状态被称为甲类工作状态。

这种电路一般用在功率不太大的场合,它的输入方式可以是变压器耦合也可以是 RC 耦合。

2、乙类推挽功率放大器

乙类推挽功率放大器


图 6 是常用的乙类推挽功率放大电路。它由两个特性相同的晶体管组成对称电路,在没有输入信号时,每个管子都处于截止状态,静态电流几乎是零,只有在有信号输入 时管子才导通,这种状态称为乙类工作状态。

当输入信号是正弦波时,正半周时 VT1 导通 VT2 截止,负半周时 VT2 导通 VT1 截止。

两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成,使负载上得到纯正的正弦波。这种两管交替工作的形式叫做推挽电路。
 
乙类推挽放大器的输出功率较大,失真也小,效率也较高,一般可达 60 %。

3、 OTL 功率放大器
目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器,简称 OTL 电路,是一种性能很好的功率放大器。为了
易于说明,先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路,如图 7 。
 

OTL 功率放大器


这个电路使用两个特性相同的晶体管,两组偏置电阻和发射极电阻的阻值也相同。

在静态时, VT1 、 VT2 流过的电流很小,电容 C 上充有对地为 1 2 E c 的直流电压。

在有输入信号时,正半周时 VT1 导通, VT2 截止,集电极电流 i c1 方向如图所示,负载 RL 上得到放大了的正半周输出信号。

负半周时 VT1 截止, VT2 导通,集电极电流 i c2 的方向如图所示, RL 上得到放大了的负半周输出信号。

这个电路的关键元件是电容器 C ,它上面的电压就相当于 VT2 的供电电压。

以这个电路为基础,还有用三极管倒相的不用输入变压器的真正 OTL 电路,用 PNP 管和 NPN 管组成的互补对称式 OTL 电路,以及最新的桥接推挽功率放大器,简称 BTL 电路等。

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