功率放大電路的特點(diǎn)

　　要向負(fù)載提供足夠大的輸出功率，即電壓放大與電流放大?！　?/p>

　　推挽電路

　　如下圖所示

　?。。酆?jiǎn)單的推挽電路］

　　由圖可知，在輸入信號(hào)的正半周期時(shí)，VT1VT1導(dǎo)通，VT2VT2截止；在負(fù)半周期時(shí)，VT2VT2導(dǎo)通，VT1VT1截止；兩個(gè)三極管在不斷地交替導(dǎo)通和截止，兩者的輸出在負(fù)載上合并得到完整周期的輸出信號(hào)。這種電路稱(chēng)為推挽電路。

　　當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，兩個(gè)三極管均截止，靜態(tài)功耗為零。

　　加上正弦輸入電壓后，兩個(gè)三極管輪流導(dǎo)通，三極管的平均功耗相對(duì)較小，使直流電源提供的功率較多地傳送給負(fù)載。OTL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路

　　由我上一篇寫(xiě)的共集電極放大電路與Multisim仿真學(xué)習(xí)筆記可知，當(dāng)負(fù)載電阻過(guò)小時(shí)，射極跟隨器輸出波形底部會(huì)被截去。為改善這種缺點(diǎn)，將發(fā)射極負(fù)載電阻換成PNP型晶體管，如下圖所示

　　?。弁仆煨蜕錁O跟隨器］

　　使用配對(duì)的PNP型2N5401三極管代替發(fā)射極負(fù)載電阻。npn型三極管將電流推給負(fù)載，PNP型三極管吸收電流，所以稱(chēng)為推挽型射極跟隨器。該電路輸入輸出波形如下圖所示

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　　可見(jiàn)當(dāng)負(fù)載為100Ω100Ω時(shí)，取出了±23mA±23mA的電流，但輸出波形底部并沒(méi)有被截去。不過(guò)，在0V0V附近出現(xiàn)了交越失真，這是因?yàn)榛鶚O與發(fā)射極電位差小于0.7V，三極管截止，所以在輸出波形中央產(chǎn)生±0.7V±0.7V的盲區(qū)。

　　像這種輸出端省去變壓器，輸入端通過(guò)大電容C1C1連接兩個(gè)三極管的基極，輸出端通過(guò)大電容C2C2連接負(fù)載，稱(chēng)為OTL電路。

　　上面電路為OTL乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路（每管的導(dǎo)電180°180°，稱(chēng)為乙類(lèi)電路；上一篇寫(xiě)的射極跟隨器導(dǎo)電360°360°，稱(chēng)為甲類(lèi)電路；兩者間為甲乙類(lèi)電路）。可測(cè)得此電路靜態(tài)基極電位UB=6VUB=6V.

　　另外，經(jīng)過(guò)對(duì)此電路測(cè)試，可知當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí)，兩個(gè)三極管的基極電流與負(fù)載存在以下關(guān)系

　　為改進(jìn)改電路存在的交越失真，加入二極管消除晶體管的盲區(qū)，如下圖

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　　加入2N4007二極管后可見(jiàn)UB1=6.5VUB1=6.5V，UB2=5.5VUB2=5.5V，而發(fā)射極電壓UE=6VUE=6V，使得兩個(gè)三極管的基極與發(fā)射極間的電位差為0.5V0.5V，所以輸入信號(hào)在0V0V附近變化時(shí)，發(fā)射結(jié)能導(dǎo)通?？梢?jiàn)二極管的壓降抵消了晶體管的UBEUBE，消除了交越失真。波形如下圖

　?。。鄄ㄐ危?/p>

　　然而，由于溫度的升高，使得UF》UBEUF》UBE，輸入電壓為0V0V時(shí)也導(dǎo)通，導(dǎo)致集電極電流作為空載流動(dòng)，導(dǎo)致加大集電極電流，造成熱擊穿?？筛倪M(jìn)成下圖形式

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　　R5R5和R6R6作用是防止空載時(shí)集電極電流過(guò)大，但也會(huì)使得輸出阻抗增加。

　　二極管用三極管代替，得

　　上圖實(shí)驗(yàn)UB=1.379VUB=1.379V時(shí)，輸出波形幾乎貼近于輸入電壓波形，如下圖所示

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　　小型功率放大器設(shè)計(jì)

　　例：設(shè)計(jì)電壓增益20dB20dB，輸出功率0.2W0.2W以上（8Ω8Ω負(fù)載）的功率放大器。

　　前置電路為共發(fā)射極放大電路，后置電路為設(shè)計(jì)跟隨器，如下圖

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　　1. 確定直流電源電壓　　電源電壓由輸出功率決定

　　5. Multisim仿真驗(yàn)證

　　設(shè)置好參數(shù)進(jìn)行仿真，如下圖

　?。。跲TL小型功率放大區(qū)］

　　可見(jiàn)8Ω8Ω負(fù)載時(shí)，該功率放大器電壓放大倍數(shù)為

　　前置射極放大電路與后置射極跟隨器輸出電壓波形如下圖

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　　OCL互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路

　　由于OTL電路輸出端通過(guò)大電容連接負(fù)載，在低頻時(shí)容易失真，而且大電容由電感效應(yīng)，高配時(shí)將產(chǎn)生相移，并且大電容無(wú)法用于集成電路。

　　將輸出端大電容去掉，兩個(gè)三極管分別用兩路正負(fù)直流電源供電，這種電路稱(chēng)為OCL電路，如下圖所示

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　　根據(jù)上面所學(xué)的方法設(shè)計(jì)好電路，該電路輸出電壓波形圖如下所示

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　　完美的輸出波形。