功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。它一般直接驅(qū)動負(fù)載,帶載能力要強(qiáng)。功率放大電路通常作為多級放大電路的輸出級。
在很多電子設(shè)備中,要求放大電路的輸出級能夠帶動某種負(fù)載,例如驅(qū)動儀表,使指針偏轉(zhuǎn);驅(qū)動揚(yáng)聲器,使之發(fā)聲;或驅(qū)動自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等??傊?,要求放大電路有足夠大的輸出功率。這樣的放大電路統(tǒng)稱為功率放大電路。
曾經(jīng)有一個珍貴的學(xué)習(xí)機(jī)會擺在我面前我沒有珍惜,知道失去以后才追悔莫及,上天不可能再給我一次機(jī)會,所以我只能一遍吐槽自己腦殘一遍含淚復(fù)習(xí)了,天下沒有后悔藥可吃,只有亡羊補(bǔ)牢為時不晚吧
第一,首先搞明白什么是功率放大器?
說明放大的是功率而不是電流也不是電壓對不對 ?
它是怎么工作的: 通過三極管的電流控制作用把電源的功率轉(zhuǎn)換成按照輸入信號變化的電流,利用三極管的放大作用, 集電極的電流永遠(yuǎn)是基極電流的放大,所以就可以得到放大的電流,然后經(jīng)過不斷地電流和電壓放大,就完成了功率放大。
能把滯留的輸入功率轉(zhuǎn)換成交流的輸出功率
晶體管工作在大信號工作條件下, 工作點(diǎn)會大幅度上下擺動。一旦工作點(diǎn)跳出輸入或輸出線性區(qū), 就會發(fā)生非線性失真。
電壓放大電路是要負(fù)載得到不失真的電壓信號,主要泰倫的指標(biāo)數(shù)是電壓增益,輸入和輸出阻抗等等,但是輸出的功率不一定大。功放則不一樣,功放要求獲得一定的不失真的輸出功率,通常是在大信號狀態(tài)下工作,所以要輸出功率大,效率要高,非線性失真要小。還有一個嚴(yán)肅的問題是散熱問題。
第二,工作原理是什么樣的呢?
首先我們要明確一個基本工作原理:以NPN 三極管為例:我們在工作的時候要保證發(fā)射結(jié)正偏,也就是說這時候基級電壓(P)為正,此時PN結(jié)勢壘降低,這時候擴(kuò)散電流主導(dǎo),所以電子能從N區(qū)進(jìn)入到P區(qū),然后還要保證集電結(jié)反偏,此時勢壘高度升高, 在電場的作用下,少數(shù)載流子電子從P區(qū)也就是基級進(jìn)入到N區(qū)集電極內(nèi)。
什么是靜態(tài)工作點(diǎn):就是線性部分和非線性部分的交點(diǎn)
線性部分為直流特性曲線UCE和IC的IV曲線,非線性部分就是三極管的輸出特性曲線
靜態(tài)工作點(diǎn)一定是直流負(fù)載線和交流負(fù)載線的交點(diǎn)。
靜態(tài)工作點(diǎn)選的太低,將導(dǎo)致截止失真,反之,則會產(chǎn)生飽和失真。
第三,什么樣的是失真?
各種失真都是什么樣的呢?
第四,什么是直流負(fù)載線和交流負(fù)載線?
第五,什么是甲類放大電路:
甲類放大:就是工作點(diǎn)選取在輸出特性曲線的中間位置,信號可以在整個周期內(nèi):輸入信號在整個周期內(nèi)都有電流流過放大器件,這種失真小但是功效低。
第六,什么是乙類推挽電路:
第七,什么是OTL電路:
OTL電路為推挽式無輸出變壓器功率放大電路。通常采用單電源供電,從兩組串聯(lián)的輸出中點(diǎn)通過電容耦合輸出信號。省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL(Output TransformerLess)電路。
OTL(Output transformerless )電路是一種沒有輸出變壓器的功率放大電路。過去大功率的功率放大器多采用變壓器耦合方式,以解決阻抗變換問題,使電路得到最佳負(fù)載值。
第八,什么是OCL電路?
OCL(Output CapacitorLess )是OTL電路的升級,指省去輸出端大電容的功率放大電路,省去了輸出電容,使系統(tǒng)的低頻響應(yīng)更加平滑。缺點(diǎn)是必須用雙電源供電,增加了電源的復(fù)雜性。
第九,什么是BTL電路;
我知道了 這個圖畫的有點(diǎn)問題,其實(shí)看電源就行,左邊電壓為正的時候,右邊為負(fù),左邊為負(fù)的時候,右邊為正,同時管子12是同一種管子NPN 34是另一種管子PNP 所以說是處于交替導(dǎo)通的狀態(tài)。
這時候應(yīng)該認(rèn)識到推挽的意思了 交替導(dǎo)通
第十,什么是交越失真?
甲類功放又稱為A類
乙類又稱為B類
甲乙類又稱為AB類別
丁類功放(D類):利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號。 特點(diǎn):具有效率高,體積小的優(yōu)點(diǎn)。許多功率高達(dá)1000W的丁類放大器,體積只不過像VHS錄像帶那么大。這類放大器不適宜于用作寬頻帶的放大器,但在有源超低音音箱中有較多的應(yīng)用。
甲類工作狀態(tài):整個工作周期內(nèi)晶體管的集電極電流始終是流通的,放大器的效率最低,帶來的是非線性失真度比較小。一般用于對失真比較敏感的場合,比如HI-FI音響。
乙類工作狀態(tài):半個周期工作另半個周期截止,乙類工作狀態(tài)也稱為B類工作狀態(tài)。兩只互補(bǔ)的晶體管推挽工作,效率比甲類功放高,但存在交越失真的問題,一般功率放大器采用這種形式。
甲乙類工作狀態(tài):它是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài),即晶體管工作周期大于一半,這種功放的特性介于甲類和乙類。
丙類工作狀態(tài):這種狀態(tài)下,晶體管工作的時間小于半個周期,丙類工作狀態(tài)又稱為C類工作狀態(tài),丙類功放一般用于高頻的諧振功放。
丁類工作狀態(tài):把聲音信號調(diào)制為PWM形式,晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),輸出端通過LC濾波器恢復(fù)信號波形。效率高,高頻特性差,用于小型化電池供電以及要求高效率的場合。