功率放大器,功率放大器的特点及原理是什么
对称推挽功率放大器
在要求输出功率大的场合,可以采用复合管代替互补对称管,构成OTL准互补对称推挽功率放大器。复合管系由两只晶休管采用复合接法构成的高B大功率管,,如图4一74所示。每只复合管都可看作是一个直接耦合的小放大器,其型属由第一只管子是PNP型还是NPN型决定。由于复合管的B等于每管电流放大系数之积。我们选择功放中的复会管时,可以通过搭配,得到特性接近一致的两只管子。这就克服了较大功率的NPN管和NNP管特性难于一致的困难,避免了不对称引起的失真。
周4-75是采用复合管的准对称互补功放电路图。图中BG1、BG2组成NPN型复合管,BG3、BG4组成PNP型复合管。二极管口的作用,是利用它在温度升高时正向电阻下降的特性,实现自动调节偏压的目的。
3.“OCL”,互补对称功率放大器
“OCL”电路是没有输出电容的互补对称电路。它与OTL电路的区别,是取消了单电源供电OTL电路中的输出电容C。这就使得OCL放大器在性能方面优于OTL电路在高保真(HiFi)扩音系统中被广泛采用。
如前所述,OTL电路中输出电容的接入是为了代替一组电源,实现单电源供电。但电容直接影响着放大器频率响应的扩展,带来频率失真。如果采用正负两组电源供电,输出电容就可以去掉了。OCL互补对称电路如图4?/FONT>76(a)所示。
由于电路去掉输出电容,负载(扬声器)直接接在两复合管的集一射极间,构成了全电路的直接耠合。于是,电路零点漂移问题就突出了。
OCL电路的“零点”指的是图4-76(a)中的A点。A点的直流电位要始终保持为零。一旦偏离零位,A点通过负载对“地”有了直流电压,内阻很小的负载中就将有很大的直流电流通过,既威胁扬声器的安全,又破坏了电路的对称平衡。
采用差动电路和直流负反馈的办法,可以抑制A点零位的漂移。如图4一76(b)所示,BG1和BG2组成差动电路。当A点电位偏高时,差动电路自动维持A点零电位的过程如下:A点电UA↑Ube2→Ie2↑→UR3↑→Ube1↑→Ic1↓→UR2↓→Ube3↓→Ic3↓→UR8.9↓→复合管的Ube6.7↓→Ic6.7↑→Uce6.7↓(内阻减小)↓UA→。反之,则A点电位上升。这样就达到A点电位的稳定。
图4-76(a)电路中,C6叫自举升压电容,它能提高正向输出幅度。Re、R5、C3组成分压式交流负反馈电路,R5越大,负反馈越深。R4、C是差动管的电源滤波电路。C用以防止高频自激。
无变压器功率放大器中还有采用输人变压器或利用推动管集电极、发射极输出相位相反来进行倒相的。其工作原理与互补电路大同小异,不再赘述。
五、功率放大器对元件的要求
功牢放大器通常工作在大电压、大电流的情况下,这就要求放大器的无件要有一定的可靠性和稳定性。
电阻器的选用
功放级输出电流一般拥比较大。输出管的发射极电阻要选用功率(瓦数)比较大的电阻。互补对称电路PNP和NPN复。合管的偏置电阻,最好数值相等,误差不能太大。特别是OCL电路中的电阻器要选用稳定性高的碳膜或金属膜电阻。半可变电阻要质量好,接触牢靠。OCL、OTL电路中做复合管基极偏置电阻的可调电阻器一旦接触不良,功串管就很容易因电流剧增而损坏,最好还是调好后用固定电阻代替。
电容器的选用
声频功放电路中使用最多的是电解电容,要选用漏电小,耐压高的优质电容器。特别是OCL、OTL电路中使用的电解电容器,重要精选;电路的许多故障往往就出在电容器上。电解电密器的耐压值必须高于实际的工作电压。
3.对晶休管的主要要求
功率放大器为了获得较大的输出功率,在输出信号不失真的前题下,”要求功放管的动态集电极电压和电流有最大的幅度。所以,一般功率管都运用在极限状态。晶体管的主要极限多数是:集电极最大允许电流ICM,反向击穿电压BVceo,集电极最大允许耗散功率Pcm等。使用时,这三项参数都不能超过晶休管手册绘出的数值,否则将引起晶体管损坏。
在高保真声频放大器中,还要考虑管子的频率特性。因为硅管的截止频率比低频锗管高得多,一般OCL电路中功率管大都使用硅管。硅管饱和压降大,电源电压应考虑用得高一些。
工北管工作在极限状态,因此散热措施也很重要。散热片最好使用铜质或铝质的。散热片表面积大一些好。增加厚度要比增加面积有效。散热片垂直放置比水平放置散热效果好。
高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
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