模拟技术中的采用限流保护电路的100W功率放大器

电路的功能 　　有效输出100W的功率放大器多用于音响或超声波等设备。由于本电路全部由分立元件构成，所以设计时自由度比较大，因为射极输出器会因负载短路而造成大短路电流，所以要采用限流保护措施。此外，通过更换输出晶体管或负载电阻也可获得大功率输出。 　　电路工作原理 　　输出晶体管的散热量由允许损耗功率和允许的环境温度TOP确定，如果TOP=80度，则需要有1.8度/W热阻的散热板。 　　由于在两级差动电路中加了互补射极输出器，因此可以向小负载供给大电流。 　　第二级差动放大电路TT6T要有输出100W的电压幅度，所以增加了可以有效利用电源电压的电流密勒电路，并由它把差 在模拟技术中，100W功率放大器的设计是一个关键环节，主要应用于音响系统和超声波设备等需要高功率输出的场合。本电路的独特之处在于其采用了分立元件构造，这赋予了设计者更大的灵活性。然而，由于射极输出器在面对负载短路时可能导致极大的短路电流，因此电路中特别引入了限流保护措施，这是确保电路安全运行的重要一环。 电路的工作原理基于几个关键组件。输出晶体管的散热能力是由其允许的损耗功率和所处环境的最高温度决定的。例如，如果环境温度上限设定为80摄氏度，那么需要一个具有1.8度/W热阻的散热板来确保晶体管不会过热。这样的设计可以保证在高功率输出时，晶体管仍能保持在安全工作范围内。 电路的第二级采用了差动放大电路TT6T，配合互补射极输出器，这一组合使得即便负载阻抗较小，也能提供较大的电流。同时，为了最大化地利用电源电压，还增设了电流密勒电路，它能够将差动输出转换为单端输出，从而提高电压幅度，满足100W的功率需求。 TT10是置偏电路，它的功能是消除输出电路中基极-发射极间的电压VBE产生的静区。通过这个电路，可以产生4VBE的电压，并使用VR1调节无信号状态下的集电极电流，通常设定在约50mA。这样可以确保晶体管在没有输入信号时也能稳定工作。 TT11和TT12组成限流电路，它们监控输出晶体管发射极电阻上的电压，并通过分压后将信号馈送到基极，以此控制TT12和TT14的基极电流，进而限制输出电流，防止过载。这种机制对于防止晶体管因大电流冲击而损坏至关重要。 电路的电压增益AV由R11和R10之间的比例决定，大约为40倍。通过调整这两个电阻的值，可以改变增益，但同时需要相应地调整相位补偿电容器C4的容量，以保持电路的稳定性。 在输出端并联的CR串联电路起到补偿作用，它能减少负载变化对电路稳定性的不利影响，确保无论负载如何变化，放大器都能稳定工作。 这个100W功率放大器电路设计融合了差动放大、电流密勒电路、限流保护和电压增益控制等多个关键技术，旨在实现高效、安全的大功率输出。通过精细的组件选择和电路配置，该设计能够满足音响和超声波设备的严苛需求，同时也展示出模拟电路设计中的创新与智慧。