对功率放大电路的基本要求

接线图 2023年07月21日 22:52 188 admin

　　对功率放大电路的基本要求是：
　　1．功率要大　输出功率Po ＝ VoIo，要获得大的输出功率，不仅要求输出电压高，而且要求输出电流大。因此，晶体管工作在大信号尽限运用状态，应用时要考虑管子的极限参数，注意管子的安全。
　　2．效率要高　放大信号的过程就是晶体管按照输入信号的变化规律，将直流电源提供的能量转换为交流能量的过程。其转换效率为负载上获得的信号功率和电源供给的功率之比值，即：
　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　（1）
　　式中：Po 负载上获得的信号功率；PV 电源供给的功率。

图1 三极管的三种工作状态

　　3．合理的设置功放电路的工作状态　根据三极管导通时间，功放电路的工作状态可分为甲类、乙类、甲乙类。它们的定义如图2.9.1所示。
　　由于在能量转换的过程中，晶体管要消耗一定的能量，从而造成了η下降。显然，要提高η，就要设法减小晶体管的损耗。而晶体管的损耗与静态工作点密切相关。图1 给出了晶体管的几种工作状态及对应的输出波形。由图可见，甲类状态，iC 始终存在，没有信号输入时，直流电源供给的能量全部消耗在晶体管上，这种状态的效率很低；乙类状态，没有信号输入时，iC ＝ 0，晶体管不消耗能量，这种状态的效率较高。这就指明了提高效率的途径是降低静态工作点。

　　（4）失真要小。甲类功放通过合理设置静态工作点，非线性失真可以很小，但它的效率低。乙类状态虽然效率高，但输出波形却只有半波波形。为了保存乙类状态高效率的优点，可以设想让两个管子轮流工作在输入信号的正半周和负半周，并使负载上得到基本完整的输出波形。三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但依然还存在失真问题，即交越失真。如果不能解决乙类状态下交越失真问题，乙类工作状态在功率放大电路中仍不能采用。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态下的失真问题。
由于功率放大电路工作在大信号状态，所以对功放电路的分析多采用图解法。要确定的主要性能指标是Po 、PV 、PT（损耗）和η。

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