功率放大電路的特點
要向負載提供足夠大的輸出功率,即電壓放大與電流放大?! ?/p>

推挽電路
如下圖所示
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由圖可知,在輸入信號的正半周期時,VT1VT1導通,VT2VT2截止;在負半周期時,VT2VT2導通,VT1VT1截止;兩個三極管在不斷地交替導通和截止,兩者的輸出在負載上合并得到完整周期的輸出信號。這種電路稱為推挽電路。
當輸入電壓為零時,兩個三極管均截止,靜態(tài)功耗為零。
加上正弦輸入電壓后,兩個三極管輪流導通,三極管的平均功耗相對較小,使直流電源提供的功率較多地傳送給負載。OTL互補對稱電路
由我上一篇寫的共集電極放大電路與Multisim仿真學習筆記可知,當負載電阻過小時,射極跟隨器輸出波形底部會被截去。為改善這種缺點,將發(fā)射極負載電阻換成PNP型晶體管,如下圖所示
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使用配對的PNP型2N5401三極管代替發(fā)射極負載電阻。npn型三極管將電流推給負載,PNP型三極管吸收電流,所以稱為推挽型射極跟隨器。該電路輸入輸出波形如下圖所示
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可見當負載為100Ω100Ω時,取出了±23mA±23mA的電流,但輸出波形底部并沒有被截去。不過,在0V0V附近出現(xiàn)了交越失真,這是因為基極與發(fā)射極電位差小于0.7V,三極管截止,所以在輸出波形中央產生±0.7V±0.7V的盲區(qū)。
像這種輸出端省去變壓器,輸入端通過大電容C1C1連接兩個三極管的基極,輸出端通過大電容C2C2連接負載,稱為OTL電路。
上面電路為OTL乙類互補對稱電路(每管的導電180°180°,稱為乙類電路;上一篇寫的射極跟隨器導電360°360°,稱為甲類電路;兩者間為甲乙類電路)??蓽y得此電路靜態(tài)基極電位UB=6VUB=6V.
另外,經過對此電路測試,可知當輸入信號一定時,兩個三極管的基極電流與負載存在以下關系

為改進改電路存在的交越失真,加入二極管消除晶體管的盲區(qū),如下圖
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加入2N4007二極管后可見UB1=6.5VUB1=6.5V,UB2=5.5VUB2=5.5V,而發(fā)射極電壓UE=6VUE=6V,使得兩個三極管的基極與發(fā)射極間的電位差為0.5V0.5V,所以輸入信號在0V0V附近變化時,發(fā)射結能導通??梢姸O管的壓降抵消了晶體管的UBEUBE,消除了交越失真。波形如下圖
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然而,由于溫度的升高,使得UF》UBEUF》UBE,輸入電壓為0V0V時也導通,導致集電極電流作為空載流動,導致加大集電極電流,造成熱擊穿??筛倪M成下圖形式
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R5R5和R6R6作用是防止空載時集電極電流過大,但也會使得輸出阻抗增加。
二極管用三極管代替,得

上圖實驗UB=1.379VUB=1.379V時,輸出波形幾乎貼近于輸入電壓波形,如下圖所示
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小型功率放大器設計
例:設計電壓增益20dB20dB,輸出功率0.2W0.2W以上(8Ω8Ω負載)的功率放大器。
前置電路為共發(fā)射極放大電路,后置電路為設計跟隨器,如下圖
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1. 確定直流電源電壓 電源電壓由輸出功率決定

5. Multisim仿真驗證
設置好參數(shù)進行仿真,如下圖
?。跲TL小型功率放大區(qū)]

可見8Ω8Ω負載時,該功率放大器電壓放大倍數(shù)為

前置射極放大電路與后置射極跟隨器輸出電壓波形如下圖
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OCL互補對稱電路
由于OTL電路輸出端通過大電容連接負載,在低頻時容易失真,而且大電容由電感效應,高配時將產生相移,并且大電容無法用于集成電路。
將輸出端大電容去掉,兩個三極管分別用兩路正負直流電源供電,這種電路稱為OCL電路,如下圖所示
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根據(jù)上面所學的方法設計好電路,該電路輸出電壓波形圖如下所示
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完美的輸出波形。
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