电子电路基础（第四版）课件：低频功率放大器

低频功率放大器§6—2

OTL和OCL功率放大器本章小结§6—1功率放大器的基本要求及分类§6—3集成功率放大器主要用于向负载提供足够信号功率的放大器称为功率放大器，简称功放。常用音频功放的外形a)AV功放b)计算机音箱c)汽车音响低频功率放大器§6—1功率放大器的基

本要求及分类１.了解功率放大器的基本要求。２.了解功率放大器的分类和特点。学习目标低频功率放大器１.有足够的输出功率２.效率要高３.非线性失真要小４.功放管的散热要好

一、功率放大器的基本要求低频功率放大器１.按功放管静态工作点的设置分类

(１)甲类功放功放管静态工作点设置在放大区的中间区域，在输入信号的整个周期内功放管都处于放大状态，输出信号无失真。但静态电流大，效率低，其理想的最大效率仅为50％。

二、功率放大器的分类低频功率放大器(２)乙类功放功放管静态工作点设置在截止区边缘，功放管仅在输入信号的半个周期内导通，输出为半波信号。如果采用两只功放管组合起来交替工作，轮流放大信号的正、负半周(称为推挽)，则可以让它们的输出信号在负载上合成一个完整的全波信号。乙类功放几乎没有静态电流，功耗极小，所以效率高，其理想的最大效率可达78.5％。(３)甲乙类功放功放管静态工作点设置在略高于乙类工作点处，功放管的导通时间略大于半个周期。低频功率放大器低频功率放大器各类功放的集电极电流波形a)甲类b)乙类c)甲乙类２.按功率放大器的输出耦合方式分类

(１)变压器耦合功率放大器。(２)无输出变压器功率放大器(OTL)。(３)无输出电容功率放大器(OCL)。(４)桥式功率放大器(BTL)。

低频功率放大器§6—2OTL和OCL功

率放大器１.掌握OTL和OCL功率放大器的电路组成和工作原理。２.了解交越失真的概念和消除交越失真的方法。３.掌握复合管的连接方法。４.能安装与调试OTL和OCL功率放大器，并排除简单故障。学习目标低频功率放大器１.电路组成OTL功率放大器为单电源互补对称功率放大器，又称无输出变压器功率放大器，简称OTL功放，其原理示意图如图所示。VT1是NPN型管，VT2是PNP型管，两管特性对称，接成射级输出形式，输出电阻小，能直接与低阻抗负载匹配。大容量的电容C既是输出耦合电容，同时又可充当VT2的等效直流电源。一、OTL功率放大器低频功率放大器OTL功放原理示意图２.工作原理(１)静态分析静态时，应使UB=

VCC

/2，通常把该点电位称为中点电位。此时，VT1和VT2都处于截止状态。低频功率放大器(２)动态分析当输入信号为正半周时，VT1导通，VT2截止，电源VCC通过VT1向电容充电，电流流过负载；输入信号为负半周时，VT2导通，VT1截止，电容C经过VT2向负载放电。由于在输入信号的整个周期内，功放管VT1和VT2交替工作，互相补充，为负载RL提供完整的输出信号，所以该电路称为互补对称功率放大电路。负载可获得的最大功率为低频功率放大器３.实用的OTL功率放大器(１)交越失真及其消除方法消除交越失真的方法是给功放管的发射结加上很小的正向偏置电压，使其在静态时处于微导通状态，这样输入信号一旦加入，功放管立即进入线性放大区，从而克服了交越失真。低频功率放大器交越失真波形低频功率放大器实用的OTL功放低频功率放大器几种典型的复合管形式(２)复合管的应用复合管的电流放大系数β

约等于两只管β1、β2的乘积，即β=

β1β2复合管的组成原则如下：１)应保证复合管中每一只三极管各极电流都有合适的通路，并且都工作在放大状态。２)应将第一只三极管的集电极或发射极电流作为第二只三极管的基极电流。３)复合管的导电类型由第一只三极管的类型决定。低频功率放大器

OCL功率放大器为双电源乙类互补对称功率放大器，又称无输出电容功率放大器，简称OCL功放。OCL与OTL区别有以下两点：二、OCL功率放大器低频功率放大器

１.

OTL电路中大容量的输出耦合电容起到负电源的作用，如果用一个负电源取代它，就构成了OCL电路。

２.OCL电路采用直接耦合方式，所以低频响应优于OTL电路，而且更便于集成化。

可获得的最大功率为低频功率放大器OCL功放原理示意图１.功放管的散热

降低功放管结温的常见措施是安装散热器，如图所示。三、功放管的安全使用低频功率放大器功放管安装散热器

a)安装了散热器的功放管b)采用强制风冷的散热器

２.功放管的保护

(１)限制输入、输出幅度在功放管的输入、输出端并联保护二极管或稳压二极管，如图所示。(２)对感性负载进行相位补偿为了防止由于接入感性负载而使功放管出现过电压或过电流现象，可在感性负载(如扬声器)两端并接RC串联电路，称为相位补偿网络。低频功率放大器功放管的保护

３.功放管的选择

选择功放管的主要依据是功率放大器的最大输出功率POM和电源电压VCC,还与功率放大器的类型有关。低频功率放大器功放管的安全工作区§6—3集成功率放大器１.能正确识读集成功放的引脚及其功能。２.能安装和调试由集成功放构成的典型功率放大器，并检测和排除其简单故障。学习目标低频功率放大器集成功率放大器简称集成功放，其内部电路一般包含前置级、中间激励级、功放级、偏置电路等，有的还包含完善的保护电路。低频功率放大器一、用LM386组成的OTL电路低频功率放大器音频集成功放LM386a)外形b)引脚排列

LM386集成功放采用八脚双列直插式封装，其外形和引脚排列如图所示。低频功率放大器用LM386组成的OTL电路二、用TDA2030组成的OCL电路低频功率放大器TDA2030集成功放a)外形b)引脚排列

TDA2030集成功放采用五脚单列直插式封装，其外形和引脚排列如图所示。低频功率放大器用TDA2030组成的OCL电路三、用集成功放组成的BTL电路低频功率放大器用LM386组成的BTL电路

BTL功放电路又称平衡式无输出变压器功放电路，它由两个独立且参数相同的功放模块按桥路形式搭建而成，所以也称桥式功放电路。本章小结低频功率放大器

１.功率放大器的主要任务是不失真地放大信号功率。对功率放大器的基本要求是输出功率大、效率高、失真小、散热好。２.常用的功率放大器按功放管静态工作点的设置不同，可分为甲类、乙类和甲乙类。甲类功放没有失真但效率低，理想的最大效率只有50%。乙类功放效率高但失真严重，理想的最大效率可达78.5%。为了克服交越失真，应设置好功放电路的静态工作点，使功放管工作于甲乙类状态。低频功率放大器３.功率放大器按输出端接法不同，可分为变压器耦合功率放大器、无输出变压器功率放大器(OTL)、无输出电容功率放大器(OCL)、桥式功率放大器(BTL)。４.目前广泛应用的OTL和OCL功放都属于乙类互补对称功率放大器，它们都是由两个对称的射极输出器组合而成，两只配对管类型不同，轮流放大信号的正、负半周，在负载上合成为完整的放大信号。OTL电路采用单电源供电，与负载采用电容耦合，最大输出功率POM=V2CC/(8RL)；OCL电路采用双电源供电，与负载直接耦合，最大输出功率POM=V2CC/(2RL)。低频功率放大器