制作功放的方法及注意的事项

一、功率放大器概念、原理

1. 功率放大器概念

功率放大器(英文名称：power amplifier)，简称“功放”,是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。功放，可以说是各类音响器材中最大的一个家族了，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。

2. 功率放大器工作原理

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流.因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容 隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。

图片说明：功率放大器

二、功率放大电流的特点

对功放电路的了解或评价，主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。

1、为得到需要的输出功率，电路须选集电极功耗足够大的三极管，功放管的工作电流和集电极电压也较高。电路设计使用中首先要考虑怎样充分地发挥三极管功能而又不损坏三极管。由于电路中功放管工作状态常接近极限值，所以功放电流调整和使用时要小心，不宜超限使用。

2、从能耗方面考虑，功放输出的功率最终是由电源提供的，例如收音机中功放耗电要占整机的2/3,因此要十分注意提高电路效率，即输出功率与耗电功率的比值。

3、功放电路的输入信号已经几级放大，有足够强度，这会使功放管工作点大幅度移动，所以要求功放电路有较大的动态范围。功放管的工作点选择不当，输出会有严重失真。

二、常用功率放大电路的原理

单只三极管输出的功放电路输出小、效率低，日用电器中已很少见。目前常采用的是推挽电路形式。

图1是用耦合变压器的推挽电路原理图。它的特点是三极管静态工作电流接近于零，放大器耗电及少。有信输入时，电路工作电流虽大，但大部分功率都输出到负载上，本身损耗却不大，所以电源利用率较高。这个电路中每只三极管只在信号的半个周期内导通工作，为避免失真，所以采用两只三极管协调工作的方式。图中输入变压器B1的次级有一个接地的中心抽头。在音频信号输入时，B1次级两个大小相等、极性相反的信号分别送到BG1和BG2的发射结。在输入信号的正半周时间里，BG1管因加的是反向偏压而截止，只有BG2能将信号放大，从集电极输出;而在信号负半周，BG1得到正高偏压，能将这半个周期的信号放大输出，而BG2却截止。电路中的两只三极管虽然各自放大了信号的半个同期，但它们的输出电流是分先后通过输出变压器B2的，所以在B2的次级得到的感应电流又能全成一个完整的输出信号。

这个功放电路中，为了解决阻抗匝配和信号相位等问题，输入与输出变压器是不可少的。但是，优质变压器的制作在材料和工艺上都比较困难，它本身总还要消耗一部分能量，降低电路的效率，而且变压器的频率特性不好，使电路对不同频率信号输出很不均匀，会造成失真，所以为了提高功放质量，人们更多地使用无变压器(OTL)功率放大电路。

三、元器件及功放电路的选择

制作功率放大器时选择元器件和功放电路无非是从以下几个方面入手：

1.电源变压器

电源变压器应根据机内各部电路的总功耗作合理的选择。为了使整机有足够的功率储备，电源变压器的功率至少应为机内各部电路总耗散功率的两倍以上，如果功放为甲类放大电路，那么电源变压器的功率应在此基础上再增加一倍。无论E型、C型以及R型和环型电源变压器，只要是质量上乘且功率足够者均可选择。如果有条件的话，可用开关电源一试，相信会得到意想不到的收获，因为笔者用开关电源制作的几台功率放大器也均取得了较好的效果。

2.电阻、电容、连接导线

1)电阻

电阻应尽量选择精密五色环金属膜电阻，误差应控制在1%以下，其设计功率余量应尽可能的大，一般功率应在1/4W以上，其中一些特殊部位(如功率管的射极电阻或电流负反馈电路的取样电阻)的电阻功率应在1/2W~5W之间，以提高整个电路工作时的稳定性。

2)电容

电容应尽量选择音响专用型的品种，其中以进口优质电容为首眩大容量(如电源滤波及退耦电容)应使用耐压高于电源电压且容量尽可能大的音响专用电解电容,以提高滤波效果。小容量