【第九章 功率放大电路】
功率放大电路是模拟电子技术中的重要组成部分,主要用于驱动负载,如扬声器,提供足够的功率输出。本章主要涵盖了功率放大电路的主要特点、互补对称式功率放大电路以及实际的功率放大电路,并介绍了集成功率放大器。
1. **功率放大电路的主要特点**
- **输出功率**:根据负载需求,功率放大器应能提供足够的输出功率,以确保信号不失真地传输。
- **效率**:为了节约能源,功放应具有较高的转换效率,即输出功率与电源提供的直流功率之比。
- **非线性失真**:应尽可能减少由于电路非线性特性导致的信号失真。
2. **互补对称式功率放大电路**
- **OTL 电路**:乙类互补对称电路在输入信号的正负半周分别由一对晶体管驱动,负载上的电流和电压近似为正弦波形,但存在交越失真问题,即在晶体管切换期间输出不连续。
- **OTL 甲乙类电路**:通过静态偏置,使得晶体管在无输入信号时微导通,从而减少交越失真。
- **OCL 电路**:与OTL类似,但没有输出电容,因此更适用于高保真音频应用,其效率理论上可达到50%。
3. **实际的功率放大电路**
- **OTL 音频功率放大电路**:包括前置放大级和功率放大级,通过调整电路参数可以得到合适的闭环电压放大倍数和最大输出功率。
- **OCL 高保真功率放大电路**:具有更高的电压增益和输出功率,适用于对音质要求高的应用场景。
4. **集成功率放大器**
- **集成功放 5G31**:这种类型的集成功放通常具有预设的电压增益和一定的最大输出功率,便于直接应用到各种电路中,简化设计过程。
在设计和分析功率放大电路时,常用的方法是图解法,通过计算电流与电压的有效值相乘来确定输出功率。同时,不同类型的互补对称电路(如OTL和OCL)各有优缺点,需要根据具体应用进行选择。集成功率放大器则提供了方便的解决方案,适用于许多常见的音频和信号处理应用。在设计实际的功率放大电路时,需考虑效率、失真、稳定性等多个因素,以实现最佳性能。