在電子設備中,放大器的末級通常要帶動一定的負載。例如,使揚聲器發出洪亮的聲音,推動電動機旋轉,將微弱的無線電信號發射出去等。
為了達到以上要求,末級電路不但要求能輸出較大幅度的電壓,同時還要求輸出較大幅度的電流,即要求放大器能向負載輸出足夠大的功率。
這種放大器稱為功率放大器。早期的功率放大器多以三極管構成,電路形式變化多樣,設計調試也較復雜。隨著半導體技術的飛速發展,近年 來出現了很多功放集成電路和模塊,功能更加完善,指標也更加出眾,大大減少了設計、調試電路的工作量。雖然電路的形式大不相同,但都 基于相同的原理。
功率放大器的主要參數
1.輸出功率及安全工作條件
為了獲得大的輸出功率,加在功率晶體管上的電壓、電流就很大,晶體管工作在大信號狀態下。這樣晶體管的安全工作就成為功率放大器的一 個重要問題,一般以不超過管子的極限參數(Icm,BVceo,Pcm)為限度。
2.效率(η)
功率放大器輸出了較大的功率,同時自身也消耗了一部分能量。放大器輸出信號的功率與電源供給功率之比稱為放大器的效率,用η表示,即
η=Po/PEX100%
電源供給功率除了一部分變成有用的信號功率外,剩余部分變為晶體管的管耗Pc(Pc-PE-Po)。
如果放大器的效率較低,不僅使電源供給功率增加,而且使晶體管管耗增加,甚至使其過熱損壞。因此,提高效率也是功率放大器研究的一個 重要問題。
3.失真功率
放大器中信號擺動幅度很大,往往超出晶體管的線性工作區,很小的飽和、截止失真都會帶來較大的非線性失真。因此減 小非線性失真就成為功率放大器研究的另一個問題。
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