功率放大器的特點

1.輸出功率要大

功率放大器的主要任務是在允許的非線性失真范圍內，盡可能大的輸出交流功率以推動負載工作。為此，功放管一般工作在大信號狀態，以不超過管子的極限參數（ICM、

U（BR）CEO、PCM）為限度，因此功放管安全工作就成為功放的重要問題。

2.效率η要高

功率放大器的輸出功率是由直流電源功率轉換而來的。在轉換過程中，一部分轉換為負載的有用功率，即輸出功率；另一部分則成為晶體管的損耗，使集電結發熱。通常把這種轉換稱為功率放大器的效率，用η表示。

η=Po/Pe*100﹪ (6.1)

式中，Po為放大器向負載提供的交流輸出功率；

PE為直流電源提供的直流功率。

功放要求高效率地工作，一方面是為了提高輸出功率，另一方面是為了降低管耗

Pc=Pe-Po (6.2)



管耗過大將使功放管發熱損壞。所以對于功放提高功率也是一個重要問題。



3.非線性失真要小

功率放大電路是在大信號下工作的，信號的作用范圍接近晶體管的截止區和飽和區，將使功率放大器不可以避免地產生較大的非線性失真。而且同一功率管輸出功率越大，非線性失真往往越嚴重。因此，功率放大器的輸出功率，就是在規定的非線性失真范圍內的最大輸出功率。

4.功率管的散熱和保護

(1) 功率管的散熱

在功放中，晶體管的集電結消耗較大的功率使結溫和管殼溫度升高。當溫度超過手冊中規定的允許結溫時，管子就會因過熱而不能正常工作，甚至損壞。要充分發揮管子的潛力，就要創造一個良好的散熱條件，使熱阻減小，最常用的是加裝散熱片。散熱片是由導熱性能良好的金屬鋁制成的，其散熱能力與散熱片的面積、厚度、形狀、放置方式、環境溫度有關。此外，為了得到較好的散熱效果，必須保證散熱片與管殼有良好的接觸，有效的接觸面積盡可能大，散熱片應涂成黑色，以易于吸熱、散熱。

(2) 功放管的保護電路

在功放電路中，為了輸出較大的信號功率，功放管往往工作在大電流和高電壓的情況下，功放管損壞的幾率比較大，采取措施保護功放管也是功放電路要考慮的問題。限制管耗的常用方法是限制流過功放管的輸出電流I0，針對這一思路，我們有相應的保護電路，這里舉一個常見的二極管輸出限流保護電路為例。

如圖6.2所示電路中采用二極管輸出限流保護電路。D3、D4是附加的限流二極管。正常情況下， D3、D4不起作用。如果正向電流過大，則RE2上的壓降增大，使D3正向偏置，由截止變為導通，從而分去T2的一部分基極電流，使輸出電流減小。最大輸出電流約為

IcMax=Ud2/Re2   (6.3)

如果設UD3≈0.6V，RE2=10V，則IOMAX≈60MA。由于D3≈16V，具有負的溫度系數，因此當環境溫度升高時，二極管的正向電壓降低，從而使輸出電流的最大值也相應減小，這也有利于控制功放管的結溫不致于升高。如果負向電流過大，則D4導通，其保護原理不再贅述。