实际的功率放大电路的工作原理和应用

1、实际的功率放大电路的工作原理和应用任务提出 下图为一个音频功率放大器电路 ，试分析其工作原理并制作该电路 任务目标 通过对音频功率放大器电路的分析与制作，理解和掌握放大电路中反馈概念及常见的功率放大电路的组成和分析，能按工艺要求独立进行电路装配、测试和调试，并能独立排除装配、调试过程中出现的故障。 相关知识1、基本知识(1)反馈的基本概念反馈的结构 放大器A输入量Xi输出量Xo反馈电路F反馈信号Xf净输入量Xi取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡取- 消弱输入信号 负反馈 用于放大器开环放大器闭环放大器反馈的基本关系式开环增益反馈系数闭环增益当AF1(反馈较深)时(2)负反馈的类型直流反馈和交

2、流反馈(反馈信号的性质)负反馈直流反馈交流反馈？正反馈和负反馈(反馈极性)判断法：瞬时极性法 先假设输入信号对地的极性(用表示上升，下降趋势用表示)。 按照信号在放大电路、反馈电路的传递路径，逐级标出有关点的瞬时极性。从而得到反馈信号的极性。 在放大电路的输入回路中比较反馈信号和输入信号的极性，看净输入量是增加还是减小，从而确定是正反馈还是负反馈。负反馈负反馈电压反馈和电流反馈(反馈取自输出信号)反馈信号取自输出电压，为电压反馈反馈信号取自输出电流，为电流反馈判断法：假设负载短路法假设将负载RL短路，也就是使输出电压为零。此时若反馈信号随输出电压为零而消失，则原来的反馈是电压反馈；若电路中仍然

3、有反馈存在，则原来的反馈应该是电流反馈。 电流反馈稳定输出电流电压反馈稳定输出电压在三极管构成的共射极反馈放大电路中，存在以下一般规律：当反馈从集电极采样时为电压反馈；当反馈从发射极采样时为电流反馈。串联反馈和并联反馈(反馈、输入信号比较)串联反馈并联反馈在三极管构成的反馈放大电路中：若反馈接于三极管的基极为并联反馈；若反馈接于三极管的发射极则为串联反馈。串联并联反馈的四种类型： 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈(3)负反馈对放大电路性能的影响提高放大倍数的稳定性并展宽频带 当由于电路参数变化、电源电压波动、负载改变而引起输出量变化时，输出量的变化能通过反馈电路返

4、回到输入端，使放大电路的净输入量向相反的方向改变，从而牵制了输出量的变化，使输出量趋于稳定。因而提高了放大倍数的稳定性。 耦合电容引起三极管分布电容引起BWfBW减小非线性失真开环三极管非线性引起闭环对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻的影响无反馈有反馈由于 所以引入串联负反馈可增大放大电路的输入电阻无反馈有反馈引入并联负反馈减小了放大电路的输入电阻由于 所以对输出电阻的影响电压负反馈使输出电阻减小 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，从效果上来讲，相当于减小了输出电阻Ro。 电流负反馈使输出电阻增大电流负反馈具有稳定输出电流的作用，从效果上来讲，相当于增大了输出电阻Ro。 (4)功率放大电路主

5、要特点 与电压放大器不同，功率放大器考虑的是如何高效率地把直流电能转化为依输入信号变化的电能。也就是是向负载输出足够大的功率。因此功率放大器不但要向负载提供大的信号电压，而且也要向负载提供大的信号电流。 基本要求*根据负载要求，提供所需要的输出功率。所谓的最大输出功率系指在输出波形不超过规定的非线性失真指标时，最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积。*具有较高的效率。功率放大器的效率是指最大输出功率与电源所提供的功率之比。 *尽量减小非线性失真。由于放大器件是非线性元件，且功放电路又工作在大信号状态下，使得放大管的非线性问题充分暴露出来。在实际的功率放大电路中，应根据负载的要求来规定允许的失真

6、度范围。 分类*甲类功率放大电路。三极管在信号的整个周期均导通放大(即导通角为360o)。电路简单，效率低(小于50%)。 *乙类功率放大电路。三极管仅在信号的正半周或负半周导通放大(即导通角为180o)。效率高，易产生交越失真。 *甲乙类功率放大电路。三极管的导通时间大于半个周期而小于一个周期(即180o360o)。为常用的功放电路。 互补对称功放电路OTL乙类互补对称电路互补对称对管偏置电阻静态为1/2VCC交越失真OTL乙类互补对称电路 OTL甲乙类互补对称电路消除交越失真假设输入为正弦波，输出电压的最大幅值为 最大输出功率电源的供电电流为 直流电源提供的平均功率为 效率OCL互补对称电

7、路没有耦合电容增加了负电源功率管散热问题 功率管的管耗较大。其中大部分被处于较高反偏电压的集电结转化为热量，使集电结温度升高。过高的结温容易加速器件的老化，甚至损坏。如果采取适当的散热措施，在相同的输出功率条件下，结温得以下降，就可以提高管子所允许承受的最大管耗。使功率放大电路有较大功率输出而不损坏管子。 1、知识拓展(1)集成功率放大电路LM386 集成功放的主要优点有温度稳定性好，电源利用率高，功耗较低，非线性失真较小等，还可以将各种保护电路，使用更加安全。 集成功放的种类很多，从用途划分，有通用型功放和专用型功放。从芯片内部的构成划分，有单通道功放和双通道功放。从输出功率划分，有小功率功

8、放和大功率功放等， 是一种常用的低电压小功率集成功率放大器。它具有供电电源电压范围广，功耗低，频带宽等优点，输出功率，最大可达2W。 LM386为OTL型，需接电容保护LM386去耦滤波反馈支路(2)集成功率放大电路TDA2030 具有引脚和外围电路都比较少，电气性能稳定，内部集成了过载和热切断保护电路，能适应长时间连续工作， 主要参数为：供电电源电压为318V；输出峰值电流为；频带为0140kHz；静态电流D/2元器件引线成形的方法 手工法专业模具元器件的插装 插装元器件时应使元器件的引线尽可能短一些，工作时发热的元器件安装时不宜紧贴在印制板上。 先安装那些需要机械固定的元器件，再安装靠焊接固定的元器件。 应使元器件的标记朝上或易于辨认的方向，并注意标记方向的一致性。 卧式安装的元器件，应尽量使两端引线的长度相等对称，把元器件放在两孔中央，排列要整齐；立式安装的色环元器件应高度一致，最好让起始色环向上以便于检查安装错误。 有极性的元器件，插装时要保证方向正确；插