功率放大器電路的種類

出處：smartpower 發(fā)布于：2007-04-29 10:40:36

1．功率放大器的分類

功率放大器電路的劃分主要是由功放級輸出電路形式來決定，常見的音頻功率放大器主要有下列幾種：

(a).變壓器耦合甲類放大器電路主要用于電子管放大器中；
(b).變壓器耦合推挽功率放大器電路主要用于一些輸出功率較大的電子管放大器中；
(c).OTL功率放大器電路主要用于一些輸出功率較小的放大器中；
(d)OCL功率放大器是一種常用的放大器電路，常用于一些輸出功率要求較大的功率放大器中；
(e)BTL功率放大器電路主要用于一些要求輸出功率更大的場合。
OTL、OCL和BTL功率放大器電路主要用于晶體管放大器中。

2．功率放大器的類型

根據(jù)三極管在放大信號時的信號工作狀態(tài)和三極管靜態(tài)電流大小劃分，放大器電路主要有3種放大器類型：一是甲類放大器電路，二是乙類放大器電路，三是甲乙類放大器電路。

除上述三種放大器電路之外，還有超甲類等許多種放大器電路。音響系統(tǒng)中由于不允許存在信號的非線性失真，所以只用甲類放大器電路和甲乙類放大器電路。

(1).甲類放大器
甲類放大器就是給放大管加入合適的靜態(tài)偏置電流，這樣用一只三極管同時放大信號的正、負半周。在功率放大器電路中，功放輸出級中的信號幅度已經很大，如果仍然讓信號的正、負半周同時用一只三極管來放大，這種電路稱之為甲類放大器。

在功放輸出級放大器電路中，甲類放大器的功放管靜態(tài)工作電流設得比較大，要設在放大區(qū)的中間，以便給信號正、負半周有相同的線性范圍，這樣當信號幅度太大時(超出放大管的線性區(qū)域)，信號的正半周進入三極管飽和區(qū)而被削頂，信號的負半周進入截止區(qū)而被削頂，此時對信號正半周與負半周的削頂量是相同的。甲類放大器電路的主要特點如下所述：
(a).在音響系統(tǒng)中，甲類功率放大器的音質。由于信號的正、負半周用一只三極管來放大，信號的非線性失真很小，這是甲類功率放大器的主要優(yōu)點。
(b).信號的正、負半周用同一只三極管放大，使放大器的輸出功率受到了限制，即一般情況下甲類放大器的輸出功率不可能做得很大。
功率三極管的靜態(tài)工作電流比較大，在沒有輸入信號時對直流電源的消耗比較大。

(2).乙類放大器
所謂乙類放大器就是不給三極管加靜態(tài)偏置電流，且用兩只性能對稱的三極管來分別放大信號的正半周和負半周，正、負半周再在放大器的負載上將正、負半周信號合成一個完整的周期信號。
由于這種放大器沒有給功放輸出管加入靜態(tài)電流，它會產生交越失真，這種失真是非線性失真的一種，對聲音的音質破壞嚴重。所以，乙類放大器電路是不能用于音頻放大器電路中的。

(3).甲乙類放大器
為了克服交越失真，必須使輸入信號避開三極管的截止區(qū)，可以給三極管加入很小的靜態(tài)偏置電流，以使輸入信號“騎”在很小的靜態(tài)偏置電流上，這樣可以避開了三極管的截止區(qū)，使輸出信號不失真。甲乙類放大器電路的主要特點如下-所述：
(a).這種放大器同乙類放大器電路一樣，也是用兩只三極管分別放大輸入信號的正、負半周，但給兩只三極管加入了很小的靜態(tài)偏置電流，以使三極管剛剛進入放大區(qū)。
(b).由于給三極管所加的靜態(tài)直流偏置電流很小，所以在沒有輸入信號時放大器對直流電源的消耗比較小(比起甲類放大器要小得多)，這樣具有乙類放大器的省電優(yōu)點，同時因加入的偏置電流克服了三極管的截止區(qū)，對信號不存在失真，又具有甲類放大器無非線性失真的優(yōu)點。所以，甲乙放大器具有甲類和乙類放大器的優(yōu)點，同時克服了這兩種放大器的缺點。正是由于甲乙類放大器無交越失真，又具有輸出功率大和省電的優(yōu)點，所以被廣泛地應用于音頻功率放大器電路中。
當這種放大電路中的三極管靜態(tài)直流偏置電流太小或沒有時，就成了乙類放大器，將產生交越失真。

(4).推挽放大器
在功率放大器電路中大量采用推挽放大器電路，這種電路中用兩只三極管構成放大器電路，兩只三極管分別放大輸入信號的正半周和負半周，即用一只三極管放大信號的正半周，用另一只三極管放大信號的負半周，兩只三極管輸出的半周信號在放大器負載上合并后得到一個完整周期的輸出信號。
推挽放大器電路中，一只三極管工作在導通、放大狀態(tài)時，另一只三極管處于截止狀態(tài)，當輸入信號變化到另一個半周后，原先導通、放大的三極管進入截止，而原先截止的三極管進入導通、放大狀態(tài)，兩只三極管在不斷地交替導通放大和截止變化，所以稱為推挽放大器。

(5).互補推挽放大器
互補是通過采用兩種不同極性的三極管，利用不同極性三極管的輸入極性不同，用一個信號來激勵兩只不同極性的三極管，這樣可以不需要有兩個大小相等、相位相反的激勵信號。其互補推挽電路示意圖，如圖4-9所示。電路中，VT1是NPN型三極管，VT2是PNP型三極管，兩只三極管的基極相連，在兩管的基極加一個音頻輸入信號Vi。

從電路中可看出，兩管基極和發(fā)射極并聯(lián)，由于兩只三極管的極性不同，基極上的輸入信號電壓對兩管而言一個是正向偏置，一個是反向偏置。當輸入信號為正半周時，兩管基極同時電壓升高，此時輸入信號電壓給VT1管加上正向偏置電壓，所以VT1管進入導通和放大狀態(tài)。由于基極電壓升高，對VT2管來講加上反向偏置電壓，所以VT2管處于截止狀態(tài)。

輸入信號變化到負半周后，兩管基極同時電壓下降，給VT2管正向偏置，使VT2管進入導通和放大狀態(tài)，而VT1管又進入截止狀態(tài)。

這種利用NPN型和PNP型三極管的互補特性，用一個信號來同時激勵兩只三極管的電路，稱之為“互補”電路，由互補電路構成的放大器稱為互補放大器電路。由于VT1和VT2管工作時，一只三極管導通、放大，另一只三極管截止，工作在推挽狀態(tài)，所以稱為互補推挽放大器。

關鍵詞：功率放大器電路的種類

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