功率放大电路图： 　　 　　功放部件：   　　R1_______________2K2 1/4W的电阻 　　R2______________27K 1/4W电阻 　　R3，R4____________2K2 1/2W微调电阻器金属陶瓷或碳(或2K) 　　R5_____________100R 1/4W电阻 　　R6_______________1K 1/4W电阻 　　R7，R8__________330R 1/4W电阻 　　C1______________22μF25V的电解电容 　　C2______________47pF 63V聚苯乙烯或陶瓷电容器 　　C3，C4__________100μF50V电解电容器 　　C5____________2200μF50V电解电容 　　Q1____________BC550C 45V百毫安低噪声高增益的NPN晶体管 　　Q2___________IRF530 100V 14A条N沟道HEXFET晶体管(或MTP12N10) 　　Q3__________IRF9530 100V 12A P沟道HEXFET晶体管(或MTP12P10)   　　评论：   　　这个项目是排序的挑战：设计能够不牺牲质量的前提下，提供一个体面的输出功率与最小的零件计数的 　　音频放大器，功率放大器部分采用只有三个晶体管和一个电阻器和电容器并联反馈配置中的极少数，但到8欧姆<0.08%THD @ 1kHz时可提供超过18W的剪裁发作(0.04%@ 1W - 1KHz和0.

以输出功率为主要作用的放大电路称为功率放大电路。它不仅要有合适的电流输出，还要有较高的电压输出。一般来说，对功率放大器的要求是：具有足够大的输出功率，并且使功率放大电路中的晶体管工作在接近极限运行状态；效率要高；非线性失真要小；功放管的散热要好。功率放大器按工作状态分为甲类、乙类和甲乙类三种。一单管甲类功率放大电路典型的单管甲类功率放大电路如图3-20所示。单管功率放大器的静态工作点设在交流负载线的中点，在信号的整个周期内集电极电路都有电流通过，这种工作状态称为甲类。甲类功放的失真较小，效率不大于50%，实际效率只有30%—400/0，静态管耗大，故只用在小功率放大电路或作为大功率输出电路的推动级。二、乙类功率放大电路1．乙类推挽功率放大电路乙类推挽功率放大电路如图3-21所示。用输入变压器将输入信号进行倒相，即将输入信号M变换成大小相等、相位相反的两个信号，并将它们分别加到Vl和V2管的输入端。因为VT1、VT2管是轮流导通的，导通管输出的信号电压幅值接近电源电压，当导通管集电极电流流过输出变压器半个绕组时，与截止管相连的那半个绕组中感应出相反的电动势。与电源电压一起加到截止管上，使截止管承受的反向电压最大值接近于两倍电源电压。乙类推挽功率放大电路的效率较高，实际功率可达600/0左右，整体对称性好，偏置电路简单，工作点稳定且易调整，易于与负载相匹配，输出功率较大，在较多场合使用，但也存在Vl、V2管制作要求高、体积大等缺点。特别是在两个三极管交替工作时，由于三极管的非线性产生了波形失真，这种失真出现在两个三极管交替导通的衔接处，故称为交越失真。要克服交越失真，只要在静态时给

为了使功率放大电路既有尽可能高的效率，又有尽可能小的失真，常采用工作于甲乙类或乙类状态的互补对称功率放大电路。 1．单电源互补对称功率放大电路单电源互补对称功率放大电路又称无输出变压器(OutputTra'nsformerless，OTL)互补对称功率放大电路，其电路原理图。 静态时，调节R3使A点的电位为（1/2）Ucc，输出耦合电容C2上的电压即为A点和地之间的电位差，也等于（1/2）Ucc，并获得合适的UBIB2，使VT1、VT2两管工作于甲乙类状态。 当输入交流信号配i时，在ui的正半周，VT．导通，VT2截止，电流ic1（VT1的集电极电流）通路为VT1→VT2→RL；在Ui的负半周，VT1截止，VT2导通，电流ic2（VT2的集电极电流）通路为VT2→RL→C2。 由此可见，在输入信号ui的一个AAT3125ISN周期内，电流ic1和ic2以正反方向交替流过负载尺。，在尺．，上得到一个交流输出信号电压u。。由于静态电流很小，功耗也很小，因此提高了效率。可以证明，理论上效率可达78.5%。注意，C2的容量必须足够大。 2．双电源互补对称功率放大电路双电源互补对称功率放大电路又称无输出电容(OutputCapacitorless，OCL)互补对称功率放大电路。OTL互补对称功率放大电路是采用大容量的极性电容C。与负载耦合，这将影响低频性能，并且无法集成。为此，可将电容C2除去，采用OCL互补对称功率放大电路。由于去掉了电容C2，故此电路须加负电源，在Mi的负半周为负载供电，即为其电路原理图。 静态时，由于电路对称的结构，两管的电流相等，负载RL中无电流通过，两管的发射极

多级放大电路的末级一般为功率放大电路，即功率放大电路是构成多级放大电路的基本单元电路。从能量转换的角度来看，电压放大电路和功率放大电路没有本质区别，都是利用三极管的放大作用将信号放大，所不同的是，前者的目的是输出足够大的电压，而后者主要是要求输出最大的功率；前者是工作在小信号状态，而后者工作在大信号状态。 两者对放大电路的考虑有各自的侧重面。 功率放大电路的要求 根据功率放大电路的目的可知功率放大电路的基本要求有以下3个方面： (1)向负载提供足够大的功率，这就要求不仅要有较高的输出电压，还要有较大的输出电流，因此功率放大电路的三极管通常工作在高电压大电流状态，三极管的功耗比较大。对三极管的各项指标必须认真选择，且尽可能得到充分利用。 (2)由于从电源取用的功率较大，为提高MAX6029EUK25+T电源的利用率，必须尽可能提高功率放大电路的效率。功率放大电路的效率是指负载得到的交流信号功率与直流电源的功率的比值。 (3)尽可能减小非线性失真。这是因为功率放大电路中的三极管工作在大信号状态，非线性失真比小信号的电压放大电路严重得多。 (4)功放管的散热要好。 功率放大电路的分类 功率放大电路有3种工作状态，分别为甲类、乙类和甲乙类。 1．甲类功率放大器静态工作点设在放大区的中部，功放管在整个信号周期内都有电流通过，输出波形是完整的正弦波。静态电流大，管子功率损耗大，效率低；在没有信号输入时，功率损耗最大，理想效率只有50%。 2．乙类功率放大器静态工作点设置在横轴上，功放管仅在信号的半个周期内有电流通过，其输出波形被削掉一半。没有输入信号时，电源不消耗功率，效率高，理想效率可达

电压放大与电流放大 制作电压放大级，通常可用共发射极或共基极以及源接地或栅接地的有电压增益的电路。这些电路仅进行电压放大，因电路的电流小，故没有发热的问题。 在制作电流放大级时，要对电压放大级放大后的电平信号进行处理。因此，电源电压与电压放大级一样，且由于进行电流放大需流过大电流，所以晶体管变得很热。 通常，在电流放大级使用射极跟随器和源极输出电路，但在器件发热很严重的情况下，电路空载电流的温度稳定度就成为问题。首先解决这个问题是最为重要的。 简单的推挽电路 在射极跟随器的偏置方法。其中为无信号时，Tr1与Trz截止、空载电流没有流动的情况，此种情况完全不必考虑温度稳定性问题。 但是，如上述第3章实验所示，该电路的开关失真大，因此在本书设计的声频功率放大电路中没有被使用。在声频以外的用途中（例如驱动电机和各种传动装置），不考虑温度稳定度也行，所以它是很有“作为”的电路。 对开关失真进行修正 对晶体管的基极一发射极间电压VBE用二极管EEEHA1H1R0R的正向压降VF进行抵消、进而来消除开关失真的电路。 晶体管VBE的值具有温度越高就越小的负温度系数（-2.5mV/℃）。因此，由这样昀电路取出大量负载电流时，Tr1与Tr2的温度就升高（由集电极损耗引起的发热），VBE的值就变小。 然而，即使Tr1和Tr2的温度变高，二极管D1和D2上流动的电流变化也不大，所以，其正向压降VF也几乎是一定值。就是说，VF≈VBE的关系被破坏，而成为VF>VBE。 这样一来，在Tr1和Tr2中，与VF和VBE之差相对应的基极电流流动，为基极电流矗FE倍的集电极电流作为空载电流而流动，并且，这个集电

摘 要：针对容性负载， 从线性功率放大电路稳定性设计的角度， 以某压电执行器为研究对象， 通过分析相关的设计指标， 选择出适用的功率运算放大器; 运用噪声增益和反馈零点这两种相位补法， 提高了电路的稳定性， 避免了超调和振荡， 通过理论计算、模型仿真、实物检测相结合的方式， 逐步地验证了所做的稳定性设计是有效的、可行的。 0、引 言 线性功率放大电路在压电材料的驱动、光电管、光谱仪、微机电、纳米工程等方面都有着广泛的应用空间，由于该类应用通常为高精度场合， 因此， 要求放大电路具有良好的稳定性。其中， 压电执行器是利用逆压电效应， 通过功率放大电路， 以驱动容性压电负载， 因此， 在设计时必须考虑到容性负载的技术特点和压电执行器的应用要求。 如表1 所示， 某压电执行器要求在 200 V 的直流电源作用下， 在 10 V 的输入电压范围内， 能够输出360 V 的电压峰峰值， 其工作频率从直流至10 kHz。 容性压电负载可以等效为10.6 nF 的电容， 电路工作环境为25 °C， 且只采用空气对流冷却。 表1放大电路的设计指标 1、功率放大器的选择 功率放大器的选择步骤： 第一步: 利用最高频率和最大电压摆幅， 计算大信号响应下的转换速率。为了能够跟踪上给定的频率和输出振幅下的正弦波， 所需转换速率S.R： 第二步: 在最高频率下， 容性负载会产生最大电流，可以采用两种方法得到输出电流峰值I OP: 方法一: 第三步: 计算最坏情况下的功耗PDOU TMAX : 上式主要显无功负载， θ> 40°。 第四步: 如表2 所示， 针对放大器的设计指标， 选择适用的功率

摘要: 介绍了利用微波单片集成电路(MMIC)器件实现提高超宽带高速信号功率的两种电路。这两种功率放大电路（功率放大电路是用来输出较大功率的电路，功率放大电路的主要任务是，在允许的失真限度内，尽可能高效率地向负载提供足够大的功率。）分别采用TC3331 和HMC327 芯片实现。工作带宽分别为0.6GHz 和1GHz，功率增益分别为+30dB 和+20dB。文章分析讨论了电路原理与设计方法，实际测试结果显示这两种放大电路具有良好的功率放大效果，可分别应用于不同的通信场合，是适合超宽带通信系统的功率放大电路。 1 引言 超宽带(Ultra Wideband-简称UWB)技术是一种利用ns 级宽度极窄脉冲作载体的无线传输技术，其射频(RF)传输带宽通常超过1GHz。因此，这种超宽带传输方式相对常规窄带传输方式有低功率谱、低截获、抗干扰能力强、可高速数据传输等优点，用途非常广泛，在精确定位、雷达、无线检测、无线通信等诸多方面都有重要应用。 UWB 技术在短距离高速数据传输应用上虽然优势明显。 然而无论是单脉冲UWB 信号还是多脉冲UWB 信号，其发射功率强度有限， 不能很好的抵抗突发脉冲的干扰和有效的远距离通信。为了实现有效的通信和适应在某些特殊应用的场合，比如军事，矿井通信，电磁环境恶劣情况下通信等等，这时需要突破FCC 关于UWB 信号强度规范的限制，提高UWB 信号的发射功率，满足系统特定的通信要求。这就需要在UWB 发射机加置功率放大器来有效放大UWB 信号。 2 UWB 高速(100M)数据传输系统 UWB 短距离高速数据传输系统可以实现从PC (个人计算机)到PC 的1

本文采用AVR单片机ATmegal28作为核心控制器，结合10位串行D/A芯片TLC5615、功率运放THS3092、可编程增益运放AD603以及其他相关电路，构成了可预置程控宽带直流功率放大电路。该电路系统增益调节范围为O～60 dB，步进间距为1 dB，频带为DC～10 MHz，输出电压有效值为10 V，矩阵键盘预置增益值步进，点阵液晶显示实时电压有效值，人机界面友好，操作简单方便。 1 系统总体方案 若采用可编程放大的思想，将输入的信号作为高速D/A转换器的基准电压，那么D/A转换器作为一个程控衰减器，对速度的要求很高。同时，为了实现O～60 dB增益可调，势必需要D/A转换器输出衰减最少60 dB以上。假设信号源有效值低于20 mV，衰减后为20 μV，如此小的信号有可能完全被噪声淹没，或大大增加信号调理的难度。 也可采用2片AD603压控增益宽带放大器，每片实现-10～30 dB增益。通过测试发现，AD603输出含有与增益无关的直流电压，由于项目要求频率可延伸至直流，即级与级之间不能加电容耦合隔离直流，则前级AD603输出的直流偏置会严重影响后级放大。本文采用1片AD603，后级采用多通道继电器切换增益的方式。AD603单片实现10～30 dB放大，后级跟随不同固定增益的放大电路来实现分段连续放大，最后达到整体增益连续可调的目的。 本设计由小信号程控放大10 dB放大及调零、带宽滤波、后级功率放大、单片机及人机交互等电路组成。系统总体结构框图如图1所示。程控放大电路采用一片电压控制芯片AD603实现-10～30 dB放大。调零放大电路采用OPA690构成10 dB同

■ 概述SJ2038 是双 BTL 的音频功率放大器。当电源电压为 6V 时，在保证 THD 小于 10%的情况下，可向 4Ω负载提供 3.5W 的输出功率或者可向 8 Ω负载提供 2.2W 的输出功率。该音频功率放大器外围元器件极少，高品质的输出功率。SJ2038 电路的特点为外部控制，低功耗关断模式和内部过热保护，并且在电路中减少了“开机浪涌脉冲”。■功能特点负载为 4Ω 电压 6V 典型为 3.5W关断电流典型为 0.7μA 工作电压范围 2.0V~6.0V 开机浪涌脉冲抑制电路 过热保护电路DIP 封装■ 管脚排列图 SJ2038是专门为了USB电源供电的小对箱而设计的低压功放IC，播放音乐信号时峰值电流小，且所需滤波电容小，开机时电源滤波电容所产生的峰值电流小，避免了USB电源因过流而保护。采用SJ2038后，不仅节约了电源部分材料成本，因无高压电源，无需认证，还节省了认证测试成本，且此IC为DIP16封装外围非常少，可以用单面PCB，无需散热片，节约了外围零件成本以及PCB成本和散热片成本。

纯直流Hi-Fi甲类大功率放大电路如下图所示，制作后的实物图如下图所示。甲类功放能抵消奇次谐波失真，末级晶体管始终工作在线性范围内，晶体管自始至终处于导通状态，因而不存在交越失真和开关失真等问题，而且甲类功放始终保持着大电流的工作状态，对大动态的音频信号能迅速反应，因而可以获得高保真的重放效果。 电路特点如下： ①采用电流负反馈电路，电流负反馈放大器可以很好地兼顾非线性失真与瞬态互调失真 这两项指标，而且转换速率比电压负反馈放大器要好，可以提供理想的放大效果。 ②采用全对称线路、互补推挽放大形式，而且输人级采用了恒流源做负载，有效地隔离了电源噪声，并减少非线性失真，使本功放噪声极低，背景干净，解析力强。 ③电路简洁，纯直流线路，频带宽，瞬态失真小，响应快，动态范围宽，并且采用了直流伺服电路，输出自动调零。 ④末级电流放大每声道采用了6对东芝大功率管做甲类并联输出，6管并联，改善了阻尼系数，增强了电路的驱动能力，可轻松地去驱动低阻抗的大音箱。 ⑤精心设置输人／输出的地线，带扬声器（喇叭）保护部分，但不带整流滤波部分和散热器，安装两边带外露散热器的大功放机壳即可。因为纯甲类功放发热温度很高，不适宜滤波电容靠近，整流滤波建议采用4-8只1万μF/50 V的日本名牌电解电容，整流桥电流为30 A以上，每声道最好单独采用400 W、双32 V的环形变压器及整流滤波部分，效果更卓越。 元器件的选择与调试如下： ①线路板采用环氧玻纤板，全部线路均镀银。 ②电阻全用金属膜电阻（音频部分的全用1/2 W的美国DALE电阻，末级功率管射极电阻用陶瓷电阻），电容采用日本的黑金刚/

甲类功率放大电路 图5-61是常用的单管甲类功率放大电路，与小信号变压器祸合放大器相似。图中，TI是输人变压器；R1、R2和凡可组成分压式电流负反馈偏置电路，建立和稳定晶体三极管的静态工作点；q是发射极旁路电容;C是交流通路电容；输入变压器T1次级的交流信号，通过电容器C和Q加到晶体三极管的发射结上；VT是做功率放大的晶体三极管；T2是输出变压器。 在功率放大器中，为了使负载获得尽可能大的输出功率，功率放大器与负载之间要求阻抗匹配，通常采用输出变压器作为晶体三极管与负载之间的藕合元件。在如图5-61中所示的功率放大器中，输出变压器还起隔直流的作用，可避免功放管的静态工作电流通过扬声器引起声音失真。 在制作单管功率放大器时，为使放大器能够可靠地工作，并获得尽可能大的输出功率，必须合理地选择静态工作点。此外，正确地设计输出变压器，是设计单管功率放大器的关键环节。 (2)乙类推挽功率放大电路 图5-62是变压器祸合乙类推挽功率放大电路，主要由两个特性相同的三极管VTI和VT2、一个输人变压器T1和一个输出变压器T2构成。输人变压器把前级的输出信号藕合到VTl和VT2的基极，输出变压器将VTI和VT2的集电极输出信号祸合到负载RL上。变压器中间抽头的目的是保证电路对称和起信号倒相作用，T2还兼有负载匹配作用。 当有正弦信号u;输人时，通过输人变压器T1将使VTI和VT2的基极得到一个大小相等而极性相反的信号电压u c1和uc2o若在某一瞬间VTI次级上半绕组感应出来的电压使VTl的基极对公共端为正，则VT2的基极对公共端为负（下半绕组的作用）。于是VT1截止，vu导通。输出变压器

根据三极管在放大信号时的信号工作状态和三极管静态电流大小划分，放大器电路主要有3种放大器类型：一是甲类放大器电路，二是乙类放大器电路，三是甲乙类放大器电路。 除上述三种放大器电路之外，还有超甲类等许多种放大器电路。音响系统中由于不允许存在信号的非线性失真，所以只用甲类放大器电路和甲乙类放大器电路。 功率放大器种类(1).甲类放大器 甲类放大器就是给放大管加入合适的静态偏置电流，这样用一只三极管同时放大信号的正、负半周。在功率放大器电路中，功放输出级中的信号幅度已经很大，如果仍然让信号的正、负半周同时用一只三极管来放大，这种电路称之为甲类放大器。 在功放输出级放大器电路中，甲类放大器的功放管静态工作电流设得比较大，要设在放大区的中间，以便给信号正、负半周有相同的线性范围，这样当信号幅度太大时(超出放大管的线性区域)，信号的正半周进入三极管饱和区而被削顶，信号的负半周进入截止区而被削顶，此时对信号正半周与负半周的削顶量是相同的。甲类放大器电路的主要特点如下所述： (a).在音响系统中，甲类功率放大器的音质最好。由于信号的正、负半周用一只三极管来放大，信号的非线性失真很小，这是甲类功率放大器的主要优点。 (b).信号的正、负半周用同一只三极管放大，使放大器的输出功率受到了限制，即一般情况下甲类放大器的输出功率不可能做得很大。 功率三极管的静态工作电流比较大，在没有输入信号时对直流电源的消耗比较大。 功率放大器种类(2).乙类放大器 所谓乙类放大器就是不给三极管加静态偏置电流，且用两只性能对称的三极管来分别放大信号的正半周和负半周，正、负半周再在放大器的负载上将正、负

本文所应用到的相关器件资料：LM380 LM380内部等效电路: LM380应用电路:

本文所应用到的相关器件资料：LM380

当超声波进入物体时，声波频率会发生反射面、映射、透射、信号接收器可以接受雷达回波，分析雷达回波可以准确检测缺点的部位、外观和尺寸。ATA-4315是一种理想化的可变交换和DC数据信号的单向超声波功率放大电路。随着设备结构安全系数的日益关注，无损检测技术已成为当代结构设备制造和应用过程中不可缺少的监测方法之一，超声功率放大电路在无损检测技术中不可缺少。应用于航空航天、电力工程制造、石化设备运输、生产加工等各行各业，机械设备结构通常处于极端办公环境，容易损坏、腐蚀等损坏，导致结构内部结构缺陷，因此机械设备及时实时监控成为无损检测技术应用的主要水平。当超声波进入物体时，声波频率会发生反射面、映射、透射、信号接收器可以接受雷达回波，分析雷达回波可以准确检测缺点的部位、外观和尺寸。在超声波导波无损检测技术中，必须采用高压驱动。ATA-4315是一种理想化的可变交换和DC数据信号的单向超声波功率放大电路。大输出150VP-P(±75VP)工作电压，105.75WP输出功率，可促进高压输出功率负荷。电压增益数控机床可调，一键存储常见设置，为您带来方便简单的使用选择，可应用于主频率计配套设施，完成数据信号的极端扩展。超声功率放大电路的特点：●最大输出电压150Vp-p(±75Vp)；●最大输出电流1Arms；●带宽(-3dB)DC~3MHz；●压摆率1000 V/μs。超声波功率放大电路的输出是连续输出功率，输出过电流过电压保护作用证仪器设备不易发生外部短路故障或外部电流电压意见反馈。电压增益数控机床0~50倍可调，实际分为粗调（1step）和细调（0.1step）。集成液晶显示器的收获表明，

使用成本低、功耗大、输出功率检测元件(MAX4002)与4股波段GSM/GPRS功率放大电路(PA)(XIN9133)组成的闭环控制系统方案。XIN9133内部有一条高速控制环城路，用于调节放大器的集极工作电压，并在每个级别保持一个固定的参考点。使用成本低、功耗大、输出功率检测元件(MAX4002)与4股波段GSM/GPRS功率放大电路(PA)(XIN9133)组成的闭环控制系统方案。这种控制系统不断调节电源电压，使其保持在允许的极小值，为功率放大电路提供合理的维护，与今天的GSM系统软件相比具有显著的优势。在GSM手机中，PA可以进行调整，精确设置功率，并且不能发送带外数据信号(这就要求严格控制输出功率的转换切线斜率，防止带外噪音)。此外，必须限制PA在其自身的时间间隙内进行发送，这也要求严格控制输出功率的转换切线斜率。如果在功放宽环工作时，系统软件不能显示上述操作，则很难达到GSM的标准要求。因为PA是离散系统元件，所以增益值和输出都会随着频率、电池电压和温度而变化，另外，各集成ic的增益值操作切线斜率也不一样。本文提供的输出功率控制系统具有以下重要优点:●频率、温度、Vcc变化时，输出功率变化最小；●负载特性阻抗变化时，确保工作可靠；●环城路可靠性最高；●不同输出功率等级环城路网络带宽变化最小；●最佳临时频带和突发反应。功率放大电路XIN9133和MAX4002可以显示良好的闭环控制功率放大器输出操作。MAX4002不断检测和操作XIN9133的功率，使输出功率输出只在狭窄范围内变化，与PA负荷、开关电源、温度变化无关。典型的输出功率输出脉冲信号可以 操作到十分之一的dB

为实现单电源供电，且不用变压器和大电容，可采用桥式推挽功率放大电路，简称BTL电路，如图所示。 图中四只管子特性对称，静态时均处于截止状态，负载上电压为零。设晶体管b-e间的开启电压可忽略不计。 工作原理：输入电压为正弦波 ◆当ui>0时，T1和T4管导通，T2和T3管截止，电流如图所示，负载上获得正半周电压； ◆当ui

无输出电容的功率放大电路，简称OCL电路。如图所示。 在OCL电路中，T1和T2特性对称，采用双电源供电。静态时，T1和T2均截止，输出电压为零。设晶体管b-e间的开启电压可忽略不计。 工作原理：输入电压为正弦波时 ◆当ui>0时，T1管导通，T2管截止，正电源供电，电流如图所示，电路为射极输出形式，uo≈ui； ◆当ui

变压器耦合功率放大电路的优点：可以实现阻抗变换，缺点：体积大、笨重、效率低、高频和低频特性均较差。 无输出变压器的功率放大电路（简称OTL电路）：用一个大电容取代了变压器，如图所示。T1为NPN型管，T2为PNP型管，它们的特性对称。 静态时，前级电路应使基极电位为VCC/2，由于T1和T2特性对称，发射结电位也为VCC/2，故电容上的电压VCC/2，极性如图所标注。设电容容量足够大，对交流信号可视为短路；晶体管b-e间的开启电压可忽略不计。 工作原理：输入电压为正弦波时 ◆当ui>0时，T1管导通，T2管截止，电流如图所示，由于T1和RL组成的电路为射极输出形式，uo≈ui； ◆当ui

一、电路特点变压器耦合推挽功率放大电路如图Z0411所示。其特点是：（1）T1和T2，由两个NPN同型号并且特性完全相同的管子组成；（2）利用变压器原、副边匝数比的不同实现阻抗变换，将实际的负载电阻RL通过原、副边的匝数比（n = N1 / N2），变换成所需要的等效电阻；（3）为了减小交越失真，静态时利用基极偏置电路，使T1和T2 具有较小集电极电流IC1＝IC2。由于输出变压器原绕组两部分（N1 和N2 ）的绕向一致，而IC1和IC2的流向相反，故绕组的直流磁势IC1 N1 - IC2 N2=0，即铁芯中无磁通，工作时不致产生磁饱和现象。这是它的主要优点之一。二、工作原理静态时，iL = 0，无功率输出。因为无输入信号（ui = 0）时，IC1和IC2很小，电源供给的直流功率也很小。当输入正弦信号电压ui时，则通过输入变压器Tr1将使T1和T2基极得到一个大小相等而极性相反的信号电压ui1和 ui2。当ui为正半周时，由变压器的同名端可知ube1为正，ube2为负。于是T1导通，T2截止。此时，输出变压器Tr2的原边上半边绕组有集电极电流iC1流过，而下半边绕组无电流，iC2 =0。同理，在ui 的负半周时，情况正好相反，T1 截止，T2导通。Tr2原边上半边绕组无电流通过，而下半边绕组有电流。于是在一个周期的两个半周内。iC1、iC2轮流通过Tr2的原边上下两半绕组，而且大小相等，相位相反。因此，Tr2 的副边将有一个较完整的正弦波iL通过通过负载RL 。变压器耦合推挽功率放大电路与互补对称功放电路比较，前者虽然解决了负载与放大电路输出级的阻抗匹配问题，但其体积大、笨重

在图（a）所示电路中，设晶体管b-e间的开启电压可忽略不计，T1和T2管的特性完全相同，输入电压为正弦波。当输入电压为零时，由于T1和T2的发射结电压为零，均处于截止状态，因而电源提供的功率为零，负载上电压也为零，两只管子的管子压降均为VCC。 其工作原理： ◆当输入信号使变压器副边电压极性为上“+”下“-”时，T1管导通，T2管截止，电流如图所示； ◆当输入信号使变压器副边电压极性为上“-”下“+”时，T2管导通，T1管截止，电流如图所示； ◆图（b）为图（a）所示电路的图解分析，等效负载R/L上能够获得的最大电压幅值近似等于VCC。因此负载RL上获得正弦波电压，从而获得交流功率。T1和T2 “推挽”工作方式：同类型管子（T1和T2）在电路中交替导通的方式称为“推挽”工作方式。 电路的工作状态： 甲类：在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若晶体管在信号的整个周期内均导通（即导通角θ=360°），则称之工作在甲类状态； 乙类：若晶体管仅在信号的正半周或负半周导通（即θ=180°），则称之工作在乙类状态； 甲乙类：若晶体管的导通时间大于半个周期且小于一个周期（即θ=180°~360°之间），则称之工作在甲乙类状态； 提高功放管效率的方法： 减小功放管的管耗。具体做法是减小功放管的导通角，增大其在一个信号周期内的截止时间，从而减小管子所消耗的平均功率。因而有些功放中，功放管工作在丙类或丁类状态，此时管子的导通时间较短，管子平均管耗小，电路的效率较高。但此时管子工作在非线性状态，集电极电流失真，必须采取措施消除失真。

如图（a）所示为单管变压器耦合功率放大电路，因为变压器原边线圈电阻可忽略不计，所以直流负载线如图（b）所示。（uCE=VCC-iCRC，RC=0，uCE=VCC。）若忽略晶体管基极回路的损耗，则电源提供的功率为 PV=ICQVCC 从变压器原边向负载方向看的交流等效电阻为 故交流负载线的斜率为 ，且过Q点，如图（b）中所画。通过调整变压器原、副边匝数比N1/N2，实现阻抗匹配，可使交流负载线性与横轴的交点约为2VCC。此时，R/L中交流电源的最大幅值为ICQ，交流电压的最大幅值为VCC。最大输出功率为 即三角形QAB的面积。 当输入正弦波电压时，集电极动态电源的波形图如图（b）中所画。在不失真的情况下，集电极电流平均值仍为ICQ，故电源提供的功率仍为 PV=ICQVCC 电路的最大效率 由于电源提供的功率不变，因而输入电压为零时，效率也为零；输入电压愈大，iC幅值愈大，负载获得的功率就愈大，管子的损耗就愈小，因而转换效率也就愈高。但是，人们通常希望输入信号为零时电源不提供功率，输入信号愈大，负载获得的功率也愈大，电源提供的功率也随之增大，从而提高效率。为了达到上述目的，在输入信号为零时，应使管子处于截止状态。而为了使负载上能够获得正弦波，常常需要采用两只管子，在信号的正、负半周交替导通，因此产生了变压器耦合乙类推挽功率放大电路，如下图（a）所示。

第一节 学习要求： 1．了解功率放大电路的主要特点及其分类；2．熟悉常用功放电路的工作原理及最大输出功率和效率 的计算；3．了解集成功率放大电路及其应用。 本章的重点：OCL、OTL 功率放大器 本章的难点：功率放大电路主要参数分析与计算 第二节功率放大电路的一般问题 功放以获得输出功率为直接目的。它的一个基本问题就是在电源一定的条件下能输出多大的信号功率。功率放大器既然要有较大的输出功率，当然也要求电源供给更大的注入功率。因此，功放的另一基本问题是工作效率问题。即有多少注入功率能转换成信号功率。另外， 功放在大信号下的失真，大功率运行时的热稳定性等问题也是需要研究和解决的。 一、功率放大电路的特点、基本概念和类型 1、特点： (1) 输出功率大(2) 效率高(3) 大信号工作状态(4) 功率BJT的散热2、功率放大电路的类型 (1) 甲类功率放大器 特点：· 工作点Q处于放大区，基本在负载线的中间，见图5.1。· 在输入信号的整个周期内，三极管都有电流通过。· 导通角为360度。 缺点：效率较低，即使在理想情况下，效率只能达到50%。由于有ICQ的存在，无论有没有信号，电源始终不断地输送功率。当没有信号输入时，这些功率全部消耗在晶体管和电阻上，并转化为热量形式耗散出去；当有信号输入时，其中一部分转化为有用的输出功率。 作用： 通常用于小信号电压放大器；也可以用于小功率的功率放大器。 (2) 乙类功率放大器 特点：· 工作点Q处于截止区。· 半个周期内有电流流过三极管，导通角为180度。· 由于ICQ=0，使得没有信号时，管耗很小，从而效率提高。 缺点：波形被切掉一半，严重

该功率放大器可将功1—2W、88—108MHZ调频发射机的功率扩展至于10—15W，采用单管丙类放大及多级低通滤波器组成，具有较高的转换效率及很强的诣波抑制能力。 电路如图所示，采用大功率发射管C1972，其参数如下：175MHZ、4A、25W、功率增益≥8.5db、按图所示参数，电路工作中心频率约为98MHZ，输入约2W的射频功率时，额定输出可达15W。为保88~108MHZ内的任一频点时输出达到额定值，可根据前级的中心频率对部分元件作适当调整。必要时，可减少低通波波器级数，以增大输出功率。经扩展后的功率信号由三级低通滤波器滤去高次诣波成份馈入了发射天线。元件选择：除电解电容外，其它用高频瓷片电容器， C11、C12、C14用高频特性好，性能稳定的可调电容，扼流电感RFC1、RFC2用成品电感器，必须注意RFC2的电流承载能力，应选用线径较粗的带磁心的电感器。L1—L6可用?0.8mm的高强度漆包线制，直径约5MM，圈数图中以“T”为单位标明。Q1用普通Q9插座，与插头配套使用。Q2用专用50Ω射频输出接头，接解电阻更小，更有利于阻抗匹配。功率放大管用比较常见的发射专用管C1972，当然如果您银子特别充足，买块C2538等高增益管的话，功率将会更大。 调试电路时，务必注意因电路功率大，一定要接上假负载（本人用30支1W、1500Ω高精度金属膜电阻并联制成），并且要有足够在的散热装置，正常工作时电源功率不低于2.5A，天线阻抗严格等于50Ω，不能用短棒拉杆天线，否则强烈的射频回馈电流将使电路造成自身干扰，大部分射频能量无法辐到空间而消耗在功率管上，使其过热损坏；必须通

深圳顺鑫诚电子科技有限公司 王先生 13686803823 电话：0755-29486608 QQ449551876