(6-1)功率放大器§6.1概述§6.2

互補對稱功率放大電路§6.3實際功放電路§6.4集成功率放大器(6-2)例1：擴音系統電壓放大功率放大

信號提取執行機構6.1.1功率放大器的作用：做放大電路的輸出級，以驅動執行機構。如使揚聲器發聲、繼電器動作、儀表指針偏轉等。§6.1概述齊放:(6-3)例二：溫度控制R1-R3:標準電阻Ua:基準電壓Rt:熱敏電阻A：電壓放大器RtTUOT

溫度調節過程UbUO1R1aR2uoUsc+R3Rt

功放b溫控室A+-uo1加熱元件(6-4)6.1.2

分析功放電路應注意的問題功放電路中電流、電壓要求都比較大，必須注意電路參數不能超過晶體管的極限值:ICM

、UCEM

、PCM

。ICMPCMUCEMIcuce(6-5)

電流、電壓信號比較大，必須注意防止波形失真。電源提供的能量盡可能轉換給負載，減少晶體管及線路上的損失。即注意提高電路的效率（）。=PomaxPE100%Pomax:負載上得到的交流信號功率。PE

：電源提供的直流功率。(6-6)射極輸出器輸出電阻低，帶負載能力強，可以用做功率放大器嗎？答：不合適，因為效率太低。uotuo問題討論ibQIcuceUSC

/REUSCRbuoUSCuiRE(6-7)射極輸出器效率低的原因一般射隨靜態工作點（Q）設置較高（靠近負載線的中部），信號波形正負半周均不失真*。電路中存在的靜態電流（ICQ），在晶體管和射極電阻中造成較大靜態損耗，致使效率降低。設Q點正好在負載線中點，若忽略晶體管的飽和壓降，則有：UCEQ=1/2USCICQ=USC/2RL。

*這種工作方式稱為甲類放大。

PO=（USC/2

）（USC/

2RL

）PE=USCICQ=U2SC/2RL=USC

2/8RL

=PO/PE=25%(6-8)§6.2

互補對稱功率放大電路

互補對稱功放的類型

無輸出變壓器形式

（OTL電路）無輸出電容形式

（OCL電路）OTL:OutputTransformerLessOCL:OutputCapacitorLess互補對稱：電路中采用兩支晶體管，NPN、

PNP各一支；兩管特性一致。類型：(6-9)6.2.1

無輸出電容的互補對稱功放電路（OCL電路）工作原理（設ui為正弦波）ic1ic2

靜態時：ui=0V,T1、T2均不工作uo=0v。動態時：ui

0vT1截止ui>

0vT1導通T2截止iL=Ic1;ui-USCT1T2uo+USCRLiLiL=Ic2

。T2導通**T1、T2兩個晶體管都只在半個周期內工作的方式，稱為乙類放大。（1）(6-10)iBuBEUTuitQiCuceUSC

/REUSCib乙類放大的波形關系特點iBtiCt

靜態電流ICQ、IBQ等于零；每管導通時間于半個周期；存在失真。(6-11)最大輸出功率及效率的計算

假設ui為正弦波且幅度足夠大，T1、T2導通時均能飽和，此時輸出達到最大值。若忽略晶體管的飽和壓降，則負載（RL)上的電壓和電流分別為：ULMAX=USCILMAX=USC/RL=POMAX=.ULMAX負載上得到的最大功率為：iL-USCRLuiT1T2UL+USC（2）(6-12)電源提供的直流平均功率計算：

每個電源中的電流為半個正弦波，其平均值為:

IAV1==兩個電源提供的總功率為：PE=PE1+PE2=2.USC.=效率為：USC1=USC2=USC====78.5%

tic1IAV2=IAV2=(6-13)電路的改進（3）克服交越失真交越失真的含義tuo交越失真uit

當輸入信號ui為正弦波時，輸出信號在過零前后出現的失真便為交越失真。iBiBuBEtuitUT

交越失真產生的原因在于晶體管特性存在非線性，

Ui

<uT以前晶體管導通不好。(6-14)克服交越失真的措施

電路中增加Ｒ１、Ｄ２、Ｄ２、R2支路。R1D1D2R2+USC-USCULuiiLRLT1T2

靜態時T1、T2兩管發射結電位分別為二極管D1，D2的正向導通壓降，致使兩管均處于微弱導通狀態；*

兩管導通時間均比半個周期大一些的工作方式稱為甲乙類放大。

動態時，設ui加入正弦信號。正半周T2截止，T1基極電位進一步提高，進入良好的導通狀態。；負半周T1截止，T2

基極電位進一步提高，進入良好的導通狀態。*(6-15)uitUTtiBIBQ甲乙類放大的波形關系iCQuceUSC

/REUSCIBQICQiCuBEiBib

存在較小的靜態電流ICQIBQ。每管導通時間大于半個周期，基本不失真。特點(6-16)

為更換好地和T1、T2兩發射結電位配合，克服交越失真電路中的D1、D2兩二極管可以用UBE電壓倍增電路替代。UBE電壓倍增電路B1B2+-BER1R2UIBIUUBE

合理選擇R1、R2大小，B1、B2間便可得到UBE任意倍數的電壓。

圖中B1、B2分別接T1、T2的基極。假設I>>IB，則(6-17)電路中增加復合管增加復合管的目的是：擴大電流的驅動能力復合管的構成cbeT1T2ibicbecibicic1=

1ib,ib2=ie1=(1+

1)ib,ic2=

2ib2,ic=ic1+ic2=[

1+2(1+1)]ib.方式1(6-18)cbeT1T2ibicbecibic

復合管構成方式很多。不論哪種等效方式，等效后晶體管的性能均如下確定：

1

2晶體管的類型由復合管中的第一支管子決定。{方式2(6-19)OCL準互補輸出功放電路+USC-USCR1R2RLuiT1T2T3T4T5T6T1：電壓推動級T1、R1、R2：

UBE倍增電路T3、T4、T5、T6：復合管構成的輸出級準互補

輸出級中的T4、T6均為NPN型晶體管，兩者特性容易對稱。(6-20)6.2.2

無輸出變壓器的互補對稱功放電路（OTL電路）（1）特點：單電源供電；輸出加有大電容。（2）靜態時：T1、T2特性對稱，USC/2RLuiT1T2+USCCAUL+-UC

令：(6-21)（3）動態時：

設輸入端在USC/2直流電平基礎上加入正弦信號。時，T1導通、T2截止；若輸出電容足夠大，其上電壓基本保持不變，則負載上得到的交流信號正負半周對稱，但存在交越失真。ui>ic1ic2RLuiT1T2+USCAUL+-交越失真T1截止、ui<時，T2導通。（UC相當于電源）(6-22)ULMAX=、ILMAX=（4）輸出功率及效率

若忽略交越失真的影響，且ui幅度足夠大。則：uLULMAXPLMAX==

PE=USCIAV=（IAV=）===78.5%ui(6-23)OTL準互補輸出功放電路ui+USCRLT1T2Rb1D1D2Rb2RRe1Re2T3T4CRe1、Re2

起什么作用。Rb1、R、D1、D2、Rb2

各器件的作用是什么？

T1和T3

、T2和T4構成什么工作方式？思考(6-24)§6.3實際功放電路

這里介紹一個實用的OCL準互補功放電路。其中主要環節有：

恒流源式差動放大輸入級（T1、T2、T3）；偏置電路（R1、D1、D2）；恒流源負載（T5）；

OCL準互補功放輸出級（T7、T8、T9、T10）；負反饋電路（Rf、C1、Rb2構成交流電壓串聯負反饋）；共射放大級（T4）；校正環節（C5、R4）；

UBE倍增電路（T6、R2、R3）；調整輸出級工作點元件（Re7、Rc8、Re9、Re10）。(6-25)實用的OCL準互補功放電路+24vuiRLT7T8RC8-24vR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX差動放大級偏置電路恒流源負載UBE倍增電路準互補功放級共射放大級反饋級保險管(6-26)實用的OCL準互補功放電路差動放大級反饋級偏置電路共射放大級UBE倍增電路恒流源負載準互補功放級保險管負載+24vuiRLT7T8RC8-24vR2R3T6Rc1T1T2Rb1Rb2C1RfR1D1D2T3Re3T4Re4C2T5Re5C3C4T9T10Re10Re7Re9C5R4BX(6-27)輸出功率的估算輸出電壓的最大值約為19.7v設負載

RL=8

則最大輸出功率為：PMAX=實際輸出功率約為20W。注：該實用功放電路的詳細分析計算請參考《模擬電子技術基礎》（童詩白主編）

(6-28)§6.4集成功率放大器工作可靠、使用方便。只需在器件外部適當連線，即可向負載提供一定的功率。特點集成功放LM384生產廠家：美國半導體器件公司電路形式：OTL輸出功率：8

負載上可得到5W功率電源電壓：最大為28V(6-29)集成功放LM384管腳說明14、

--電源端（Vcc）3、4、5、7、--接地端（GND）10、11、12、--接地端（GND）2、6

、--輸入端（一般2腳接地）

8、--輸出端（經500

電容接負載）)12345678910111213141、--接旁路電容（5

）

9、13、--空腳（NC）(6-30)集成功放LM384外部電路典型接法500

-+0.12.78146215

Vccui8

(6-31)

利用變壓器的阻抗變換功能，可實