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5.1概述5.2乙类互补功率放大电路5.3其它类型互补功率放大电路

5.1概述功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。为了获得大的输出功率，必须使输出信号电压大；输出信号电流大；放大电路的输出电阻与负载匹配。电压放大器一般工作在甲类，三极管360°导电，其输出功率由功率三角形确定。甲类放大的效率不高，理论上不超过25%。

功率放大电路必须考虑效率问题。为了降低静态时的工作电流，三极管从甲类工作状态改为乙类或甲乙类工作状态。此时虽降低了静态工作电流，但又产生了失真问题。如果不能解决乙类状态下的失真问题，乙类工作状态在功率放大电路中就不能采用。推挽电路和互补对称电路较好地解决了乙类工作状态下的失真问题。

5.2乙类互补功率放大电路5.2.1三极管的工作状态5.2.2乙类互补功率放大电路的工作原理

5.2.1三极管的工作状态三极管根据通可分如四状，如17.01所示。甲类-------三极管360°导电；甲乙类----三极管180°～360°导电乙类-------三极管180°导电丙类-------三极管180°导电

甲乙类180°～360°导电甲类360°导电乙类180°导电丙类180°导电图17.01三极管的四种工作状态

5.2.2乙类互补功率放大电路的工作原理（1）电路组成乙类互补功率放大电路如图17.02所示。它由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。图17.02乙类互补功率放大电路及波形

（2）工作原理当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载R，按图中方向由上到下，与L假设正方向相同。当输入信号为负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。于是两个三极管一个正半周，一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。

严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。如图17.03所示。图17.03交越失真

为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。此时的互补功率放大电路如图17.04所示。(a)利用二极管提供偏置电压(b)利用三极管恒压源提供偏置图17.04甲乙类互补功率放大电路

（3）参数计算1．最大不失真输出功率Pomax设互补功率放大电路为乙类工作状态，输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降，负载上的最大不失真功率为

2．电源功率PV直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。直流电源功率P的表达式推导如下V即P∝V。当V趋近V时，显然P近om似与电源电压的平方成比例。omCCVV

3．三极管的管耗PT电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然将P画成曲线，T如图17.05所示。图17.05乙类互补功放电路的管耗

显然，管耗与输出幅度有关，图17.05中画阴影线的部分即代表管耗，P与V成非线性关系，有Tom一个最大值。可用P对V求导的办法找出这个最Tom大值。P发生在V=0.64V处，将V=0.64VTmaxomCComCC代入P表达式，可得P为TTmax对一只三极管图17.05乙类互补功放电路的管耗

4．效率η当V=V时效率最大，η=π/4=78.5％。omCC

(4)大功率三极管输出特性曲线的分区在大功率三极管的输出特性中，除了与普通过过电电流压区区是由由c、最e大间允的许击集穿电电极压电三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外，从过损耗区由集电极功耗P所决定。所决定。确V定的，超过此值，β将明显下降。Cm(BR)CEO使用和安全角度还分有过电流区过电压区过损耗区它们的位置如图17.06所示。图17.06三极管的极限工作区

5.3其它类型互补功率放大电路除了双电源的标准互补功率放大电路外，还有一些其它类型的互补功率放大电路。一、单电源互补功率放大电路二、采用复合管的互补功率放大电路三、集成功率放大器四、BTL互补功率放大电路五、双通道功率放大电路

一、单电源互补功率放大电路单电源互补功率放大电路如图17.07所示。当电路对称时，输出端的静态电位等于V/2。CC为了使负载上仅获得交流信号，用一个电容器串联在负载与输出端之间。这种功率放大电路也称为OTL互补功率放大电路。电容器的容量由放大电路的下限频率确定，即图17.07单电源OTL互补功率放大电路1C32πRfLL

二、采用复合管的互补功率放大电路当输出功率