文档介绍：功率放大器毕业论文
摘要
功大器是一个以输出功率为重点的放大器。在这种放大器中,晶体管主要起的是能量转换的作用:把电源的能量转换为一种由信号控制的能量。此放大器主要解决了如何使得晶体管本身的损耗小但是却使得输出的功率大。从而以以输入信号的较小能量来控制由电源流到负载,使负载得到较大能量在本文中,所设计的功率放大器主要采用的是乙类推挽放大:就是使得两个管子交替工作。这两个管子分别在正,负半周交替工作。最后使得输出的波形进行合成。本设计主由推挽输出变压器,前置放大器、电源模块以及功率放大器组成。由于此设计省去了电源变压器,且电路简单,易调试,从而使得功放体积重量大大减少。
关键词:工频信号功率放大器 OCL功放,VMOS管
第一章引言
在电测仪表及其他领域,功放很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个系统正常工作的任务,这时就要在主机负载之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否能正常完成任务。
目前市场上使用的功率放大器的种类很多,分类方法也比较复杂。最常见的是按照工作方式分为:A型、B型、和AB型。A型指的是放大器每隔一定时间收集一次主机传输过来的音频信号,并将其放大后传输给扬声器,在这一个过程的“缓冲作用”保证了系统能够输出温和、平顺的声音信号。而B型功率放大器则是取消了前面所说的“缓冲作用”,放大器的工作一直处于适时状态,但是音质方面就要差一些。AB型放大器,实际上是A型和B型的结合,每个器件的导通时间在50%~100%之间可以称的上是当前比较理想的功率放大器。
功率放大器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
在日常生活中,处理功率放大的问题时,有一下几种功率放大器可供选择:
变压器耦合甲类功率放大器、乙类双管推挽功率放大器、无变压器的功率放大器,而无变压器的功率放大器中又有“OTL“互补对称推挽功率放大器、“OTL”准
互补对称推挽功率放大器、“OCL”互补对称功率放大器。
变压器耦合甲类功率放大器:级间耦合采用了变压器耦合方式。因为根据分析,为了使功率放大器有最大的不失真功率输出和高的效率,放大器中晶体管集电极回路必须要有个最佳电阻值,而实际的负载电阻值并不等于最佳值,所以需要用变压器进行阻抗变换,将实际负载电阻值变换到最佳值(称为阻抗匹配)。为保证做到这一点,输出变压器初次级圈数之比n应满足下面的关系:
n=N初级/N次级=√R`fz/Rfz
其中Rfz为负载电阻,R'fz为最佳负载电阻。例如,若一功率放大路最佳负载电阻为375欧,所接扬声器音圈电阻为8欧时,变比n=√375/8≈7,即应选用初次级匝数比为7:1的输出变压器。类似地,输入变压器将使功率放大器和前级实现阻抗匹配。图
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乙类双管推挽功率放大器:利用两只型号相同、主要参数相同的晶体管,采用变压器耦合组成工作在乙类状态的推挽功率放大器。其主要特点是两管交替工作,并将每管工作时所得半周期输出波形进行合成,完成不失真的放大。电路工作在乙类状态时,两管基极都未设偏置。由于晶休管输入特性曲线上存在一段“死区”,在信号正负半周交接的零值附近,出现没有放大输出的情况,反映到负载上就会出现波形的两半周交界处有不衔接的现象。这种现象叫“交越失真”, 推挽放大器如果采用甲乙类放大方式,就可以大大减小交越失真。所以一般的实用电路,在静态时都要给晶休管加上一定的正向偏压。保证晶休管在信号电压较低时,仍处于良好导通状态。图
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“OTL“互补对称推挽功率放大器: “OTL”是无输出变压器推挽功率放大器的意思。实际OTL电路不仅不使用输出变压器,而且还去掉了输入变压器。从推挽和波形合成的角度来讲,电路与变压器耦会推挽放大电路的工作原理是相同的。但这种互补电路利用PNP型晶休管和NPN型晶体管导电极性相反的特点,将两管分别接成射极输出器的形式;两管在作用上互相补偿,在连接上互相对称。它不需要专门的倒相电路就可以完成正负半周的放大,并在负载上合成波形。从理论上讲,这种电路需要使用正负两组电源。
但是在实际电路中一般都采用一组电源供电。这时要在Rf