4.1 功率放大器的特点及要求
4.功率放大器的主要研究对象
（1）输出功率要足够大
Po=IoUo
Uom 2
Iom 2
=
1 2
IomUom
式中Io、Uo分别为负 载RL上的正弦信号的 有效值。
式中Iom、Uom分别为 负载RL上的正弦信号 的振幅值。
4.功率放大器的主要研究对象 （2）效率要高 所谓效率就是负载得到的有用信号功率 和电源供给的直流功率的比值。
2、了解功率放大电路的特殊问题——效率和失真以及解 决这类问题的方法；
3、理解下列概念：最大不失真输出功率，效率，互补， 交越失真。
4、了解集成功放及其应用。
第4章 功率放大电路
4.1 功率放大器的特点及要求 1.什么叫功率放大器
信号源
输入级
中间级
输出级
负载
多级放大电路 功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的 放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电 流。管子工作在接近极限状态。
4.2.1 双电源互补对称电路（OCL电路）
2. 指 标 计 算
i0 I cm1
iC1
t Uces1
I cm2
最大不失真输出电流 Iom= Icm1 = Icm2
Q UCC
Uces2
uCE1 uCE2
Ucem1
iC2 uCE1
uCE2
最大不失真输出电压 Uom= Ucem1 = Ucem2
Ucem2
1.提高电源电压 选用耐压高、容许工作电流和耗散功率
大的管子。 随着大功率MOS管的发展，也可选用－
VMOS管作功率管。由于它在相同的电源电 压作用下可以输出更大的功率，因而目前得 到越来越广泛的应用。
2.改善器件的散热条件
例如低频大功率管3AD6在不加散热 片时，允许的最大功耗Pcm仅为1W，加 上120mm×120mm×4mm的散热片后， 其Pcm可达到10W。 3.选择最佳负载
t
双电源互补对称电路的图解分析
(1)输出功率Po (实际功率）
(1) 功甲率类放：大电路按其静态工作点在负载线上所处 位置静不态同工输，作入或点正按设弦输置信入在号正直在弦流U一SC信负个/R号载E周在线I期c 一的内个中功周间放期部管内分均功，导放功通管放，管或 的导的通导角通来角分为，36可0°;分失为真甲小类，、但乙效类率和低甲。乙类等类型. ib
Q
uo
一般直接驱动负载，带载能力要强。
4.1 功率放大器的特点及要求
2.功率放大器与电压放大器的区别
电压放大器
功率放大器
输入信号
信号小
信号大
完成任务 电压放大
功率放大
主要指标 Au 、 ri 、 ro 分析方法 微变等效电路法
Po、η 图解法
应用
多级放大电路的 多级放大电路的
中间级
输出级
3. 功率放大电路的类型
改变功放管的工作状态
如果Q点降至最低， IC=0，则静态功耗 也为0，输出效率 大大提高。
三极管只在输入信 号的半个周期内导 通，另半个周期处 于截止，称乙类放 大。
产生的新问题： 输出波形产
生严重的失真。
4.2 互补对称功率放大电路
4.2.1 双电源互补对称电路（OCL电路）
1.电路的结构特点 (1)由NPN型、PNP型三极
4.1.3 提高效率的方法 ―主要取决于功放管的工作状态
➢ 降低静态功耗，即减小静态电流。
PE＝ICQUCC
Po＝
1 2
ICQUCC
η＝ PPoE×100%
＝50%
产生的问题： 管耗大效率低
三极管在输入信号的整个周期内都处于导通状态，称为甲类放大。
R1
UB
r
UCC
Tr
uo/
T2
RL uo
UCEQ
η ＝ PPoE×100%
式中PE是直流电源UCC向电路 提供的功率。
（3）非线性失真要小 输出功率和非线性失真成为一对主要矛
盾。 测量设备和电声设备中―非线性失真这
个问题显得比较重要。 控制电动机等场合―输出功率为主要目
的，对非线性失真的要求就降为次要问题。
（4）器件散热要好
4.1.2 提高输出功率的方法
管构成两个对称的射极
+UCC V1
NPN型
输出器对接而成。
ui
(2)双电源供电。
PNPR型L
uo
(3)输出端不加隔直流电容(OCL)。 V2
-UEE
OCL: Output CapacitorLess
2. 工作原理（设ui为正弦波）
静态分析： UEQ＝ UBQ＝0 ui = 0V V1、V2均不工作
uo
USC
uce
t
2. 功率放大电路的类型
(2) 乙类： 输入正iC弦信号在一个周期内功放管仅导ib通半个周
期，或静态工作点设置在截止区的边缘，功放管导通 角为180°;效率高，但严重失真。
Q
vCE
ωt
2. 功率放大电路的类型
(3) 甲乙类： 输入正弦信号在一个周期内功放管导通半个多
周期，静态工iC 作点设置在放大区但靠近截止区i，b 180°<导通角<360° ;效率高，可以消除交越失真。
uo = 0V 动态分析：
ui > 0V
V1导通，V2截止 ui
iL= ic1
ui 0V
V1截止，V2导通
iL=ic2
+UCC V1
ic1
iL RL
uo
V2
ic2
-UEE
由于V1、V2互相弥补对方的不足，称互补对称电路
两只管子交替导通180°，两路电源交替供电，双向跟随。
4.2 互补对称功率放大电路
107 ~ 1014 较高
输出电阻 热稳定性
rce很高 差
rds很高 好
制造工艺 较复杂，不易集成 适宜大规模集成，成本低
对应电极
B—E—C
G—S—D
第4章 功率放大电路
4.1 功率放大电路的特殊问题 4.2 乙类互补对称功率放大电路
教学要求
1、掌握乙类功放的工作原理和功率参数计算及存在的问 题以及甲乙类功放电路的构成；
双极型和场效应型三极管的比较
载流子
双极型三极管
多子扩散少子漂移 双极型
单极型场效应管
多子漂移--单极型
控制方式 电流控制（iB控制iC） 电压控制 （uGS控制iD）
类型
NPN和PNP 结型和MOS型、N沟道和P沟道
放大参数 输入电阻
20 ~ 200
102 ~ 104 较低
gm 1 ~ 5mA/V
iC Байду номын сангаас mA
A
I CQ
PO
B
Q
PE
0
Uces
0
UCC
R2
Cb
Re
Ce
2c 2π
t
Uom
(b)
(a) 图4-2 变压器耦合甲类功率放大器
1 r
1 RL/
iB 0μA
2UCC u CE / V
u CE / V
Po 1 IcmUom 0.5
PE 2 ICQUCC Q
在理想情况下，甲类放大电路 的效率最高也只能达到50%。