用分立元件设计制作功率放大器.pdf

功率放大器是电子电路中的一种关键组件，用于将小幅度的电信号放大为足以驱动负载（如扬声器）的较大功率。本文将探讨如何使用分立元件设计和制作一个功率放大器，特别是互补对称式的OTL（Output Transformerless）功率放大器。 OTL功率放大器的基本电路主要由以下几个部分组成： 1. **信号输入耦合**：C1作为信号输入耦合元件，它的极性必须与实际电路中的电位状况一致。R1和R2共同构成了BG1的偏置电路，提供静态工作点，并在整个电路中起到直流负反馈作用。R1的电流应大于BG1基极电流的5倍，以保证稳定的工作状态。 2. **自举电路**：C2与R3构成自举电路，用于提高输出级的偏置电压。R3和R4的选择需要满足一定的条件，以确保BG1的交流负载和电源电压的平衡。 3. **偏置电路**：R5和D为BG2和BG3提供偏置，使得这对互补管能够协同工作，消除交越失真。R5的阻值可以调整以改变静态工作点，而D用于补偿温度变化导致的发射结阈值电压变化。 4. **交流负反馈**：C3用于防止BG1产生高频自激，通常选择47pF到200pF的电容。C4则可以减少动态工作时的ΔUAB，通常为47μF。 5. **电流放大级**：BG1作为电压放大级，需要具有适当的Buceo、Iceo和β值。BG2和BG3是互补电流放大极，与BG4、BG5一起形成复合管，以放大输出电流。对于BG4和BG5这样的大功率管，静态工作电流应在10mA至30mA之间，以满足输出电流的要求。 6. **静态工作点调整**：R6和R7作为静态工作点调整电阻，用于设置BG4和BG5的基极电流。R8和R9则是过流保护电阻，防止大功率管过载。 7. **输出电容**：C5和C6作为信号输出电容，采用小容量与大容量电容并联，减少高频信号的损失。同时，它们还起到中点浮动电源的作用，其容量取决于输出功率需求。 8. **负反馈网络**：C9、R10以及R2、R1构成交流负反馈网络，确保电压增益的稳定性。 设计功率放大器时，元件的选择和计算至关重要，需要考虑到电源电压、信号频率、放大倍数以及输出功率等因素。实际应用中，元件值可能需要根据实际情况进行微调，以获得最佳性能。此外，大功率管的配对使用和过流保护措施也是设计中不可忽视的部分，确保了放大器的稳定性和可靠性。