功率放大电路的主要特点和要求:
在电子系统中,模拟信号被放大后,往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。能输出较大功率的放大器称为功率放大器。
(1)能够输出较大的功率
为了使负载获得尽可能大的功率,功放电路中电流、电压要求都比较大,其中的半导体器件通常工作在极限状态下。为了保证管子安全工作,要求晶体管电流电压不能超过晶体管的极限值: ICM、UCEM、PCM 。
(2)具有较高的功率转换效率
转换效率是功率放大器的重要指标之一。
(3)具有较小的非线性失真
输出功率越大,相应的动态电压电流越大,器件非线性特性引起的非线性失真也越大。
(4)要考虑功率管的散热问题
功放管工作在大信号极限状态,选择功率管要注意不能超过其极限参数,留有裕量,并考虑过电压和过电流保护措施,以及器件的散热问题。
功率放大电路的主要指标参数 :
2、乙类互补对称功率放大电路
OCL(Output Capacitor-less)电路:
OTL(Output Transformer-less)电路:
该电路一般要求CL的容量较大,因而电路的低频特性差。
OCL电路的性能分析:
电流:
电压:
功率:
效率:
OTL可以等效成VCC/2和-VCC/2 的OCL电路:
3、乙类功率放大电路实际工程问题和解决方案
交越失真和甲乙类功率放大电路:
在零偏置情况下,考虑到导通电压的影响,输出电压波形在正负波形衔接处出现严重失真,称交越失真。解决思路:在输入端为两管加合适的正偏电压,使其工作在甲乙类。
① 二极管偏置电路
由于二极管的正向交流结电阻很小,可认为交流短路,因此偏置电路不影响输入信号vi(t) 的传输。
② VBE 倍增电路
准互补功率放大电路:
功率放大电路的过压、过流保护:
4、集成功率放大器LM386简介
输出端通过一个250μF的大电容接到负载电阻(扬声器),组成OTL准互补对称电路。
1、8两端之间接入一个10μF的电容,此时电压增益约为200倍。
输出端接入电阻与电容的串联回路,使负载接近于纯电阻。避免电路产生自激振荡或出现过电压。