关于功率放大电路我自己的总结
功率放大电路的定义
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路,一般直接驱动负载,带负载能力比较强。
功率放大电路与电压放大电路的区别
(1).本质相同
电压放大电路或电流放大电路:主要用于增强电压幅度或电流幅度。
功率放大电路: 主要输出较大的功率。
但无论哪种放大电路,在负载上都同时存在输出电压、电流和功率,从能量控制的观点来看,放大电路实质上都是能量转换电路。
因此,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。称呼上的区别只不过是强调的输出量不同而已。
(2). 任务不同
电压放大电路:主要任务是使负载得到不失真的电压信号。输出的功率并不一定大。
在小信号状态下工作.
功率放大电路:主要任务是使负载得到不失真(或失真较小)的输出功率。
在大信号状态下工作。
(3).指标不同
电压放大电路:主要指标是电压增益、输入和输出阻抗.
功率放大电路:主要指标是功率、效率、非线性失真。
(4).研究方法不同
电压放大电路:图解法、等效电路法
功率放大电路:图解法
甲类放大
在输入正弦信号的一个周期内三极管都导通,都有电流流过三极管。这种工作方式称为甲类放大。或称A类放大。此时整个周期都有,功率管的导电角θ= 2π。
甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。由于交越失真很小,所以A类状态可以提供最佳的音频性能。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。
甲类放大器的优缺点
避免了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态范围控制得当,从失真的角度来看,可认为它是一种良好的线性放大器。晶体管在输入信号的整个周期内均导通。可单管工作,也可以推挽工作。瞬态失真和交替失真较小。电路简单,调试方便。但效率较低,晶体管功耗大,功率的理论最大值仅有25%。
甲类放大器的应用范围
这类放大器广泛的用作音频放大器.但是,由于这类放大器的效率较低(在理想条件下,接近50%),所以较大功率的音频放大器也不再采用A类放大器.由于音频信号有很高的峰值和平均值之比,所以,在实际的音频设备中,A类放大器的效率更低.尽管A类放大器的效率较低,但是,由于它具有很好的线性放大特性,所以在很长时期内,它还是得到了较广泛的应用。
甲类放大器常常用作功率放大器,如音频设备的驱动级.甲类放大器也常在工业设备中应用,在这些设备中,效率不是最重要的因素,并且元件的间隔较大,很容易安装散热装置。
关于效率
(1) 效率η是负载得到的有用信号功率(即输出功率Po)和电源供给的直流功率(PV)的比值。
要提高效率,就应消耗在晶体管上的功率PT ,将电源供给的功率大部分转化为有用的信号输出功率。
(2) 在甲类放大电路中,为使信号不失真,需设置合适的静态工作点,保证在输入正弦信号的一个周期内,都有电流流过三极管。
当有信号输入时,电源供给的功率一部分转化为有用的输出功率,另一部分则消耗在管子(和电阻)上,并转化为热量的形式耗散出去,称为管耗。
甲类放大电路的效率是较低的,可以证明,即使在理想情况下,甲类放大电路的效率最高也只能达到50%。
(3) 提高效率的主要途径是减小静态电流从而减少管耗。静态电流是造成管耗的主要因素,因此如果把静态工作点Q向下移动,使信号等于零时电源输出的功率也等于零(或很小),信号增大时电源供给的功率也随之增大,这样电源供给功率及管耗都随着输出功率的大小而变,也就改变了甲类放大时效率低的状况。实现上述设想的电路有乙类和甲乙类放大。
一款纯甲类功放
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