功率放大電路概述

前面討論的各種放大電路的主要任務是使負載上獲得盡可能大的不大真電壓信號，它們的主要指標是電壓放大倍數(shù)。而功率放大電路的主要任務則是，在允許的失真限度內(nèi)，盡可能高效率地向負載提供足夠大的功率。因此，功率放大電路的電路形式、工作狀態(tài)、分析方法等都與小信號放大電路有所不同。對功率放大電路的基本要求是：

（1）輸出功率要大。輸出功率Po = UoIo，要獲得大的輸出功率，不僅要求輸出電壓高，而且要求輸出電流大。因此，晶體管工作在大信號盡限運用狀態(tài)，應用時要考慮管子的極限參數(shù)，注意管子的安全。

（2）效率要高。放大信號的過程就是晶體管按照輸入信號的變化規(guī)律，將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換為交流能量的過程。其轉(zhuǎn)換效率為負載上獲得的信號功率和電源供給的功率之比值，即：

式中：Po 負載上獲得的信號功率；PE 電源供給的功率。

（3）合理的設置功放電路的工作狀態(tài)。

功放電路的工作狀態(tài)有甲類、乙類、甲乙類及丙類。它們的定義如下圖Z0401所示。

由于在能量轉(zhuǎn)換的過程中，晶體管要消耗一定的能量，從而造成了η下降。顯然，要提高η，就要設法減小晶體管的損耗。而晶體管的損耗與靜態(tài)工作點密切相關。圖I0401 給出了晶體管的幾種工作狀態(tài)及對應的輸出波形。由圖可見，甲類狀態(tài)，iC始終存在，沒有信號輸入時，直流電源供給的能量全部消耗在晶體管上，這種狀態(tài)的效率很低，乙類狀態(tài)，沒有信號輸入時，iC = 0，晶體管不消耗能量，這種狀態(tài)的效率較高。這就指明了提高效率的途徑是降低靜態(tài)工作點。

（4）失真要小。 甲類功放通過合理設置靜態(tài)工作點，非線性失真可以很小，但它的效率低。乙類狀態(tài)雖然效率高，但輸出波形卻出現(xiàn)了嚴重失真。為了保存乙類狀態(tài)高效率的優(yōu)點，可以設想讓兩個管子輪流工作在輸入信號的正半周和負半周，并使負載上得到完整的輸出波形，這樣既減小了失真，又提高了效率，還擴大了電路的動態(tài)范圍。因而在買際中得到廣泛應用。

由于功率放大電路工作在大信號狀態(tài)，所以對功放電路的分析多采用圖解法。要確定的主要性能指標是Po 、PE 、PT（損耗）和η。