音頻放大電路

音頻放大電路

音頻放大電路工作的頻率範圍為(wei) 20～20 000Hz，它可以對整個(ge) 音頻範圍放大，也可以隻放大其中的一部分。音頻放大電路一般由兩(liang) 部分組成：一是電壓放大電路，主要用於(yu) 提高信號的電壓以有效驅動功率放大電路，它實際上是一個(ge) 共發射極放大電路，通常稱為(wei) 前置推動級；另一是功率放大電路，主要用於(yu) 給負載（如揚聲器）提供足夠的驅動功率，通常稱為(wei) 輸出級。圖1所示是一個(ge) 典型的音頻放大電路，圖中：VT₁構成電壓放大電路，VT₂、VT₃、VT₄、VT₅構成功率放大電路。

圖1 音頻放大電路

1．功率放大電路概述

功率放大電路在多級放大電路中處於(yu) 最後一級，其主要作用是輸出足夠大的功率去驅動負載，如揚聲器、伺服電機、指示表頭、記錄器等。功率放大電路要求：輸出電壓和輸出電流的幅度都比較大，效率高。因此，三極管工作在大電壓、大電流狀態，管子的損耗功率大，發熱嚴(yan) 重，必須選用大功率三極管（通常稱為(wei) 功放管），且要加裝符合規定要求的散熱裝置。由於(yu) 三極管處於(yu) 大信號運用狀態，不能采用微變等效電路分析法，一般采用圖解分析法。

根據靜態工作點設置的不同，放大電路可分為(wei) 甲類、乙類、甲乙類和丙類。甲類放大電路的靜態工作點設置適中，輸入信號在整個(ge) 周期內(nei) 均得到放大、輸出，如圖2（a）所示。乙類放大電路的靜態工作點設置在三極管輸出特性曲線的橫軸上，輸入信號隻有半個(ge) 周期得到放大、輸出，如圖2（b）所示。甲乙類放大電路靜態工作點的設置使輸入信號在大於(yu) 半個(ge) 周期但小於(yu) 整個(ge) 周期的時間內(nei) 得到放大、輸出，如圖2（c）所示。丙類放大電路靜態工作點的設置使輸入信號在小於(yu) 半個(ge) 周期的時間內(nei) 得到放大、輸出，如圖2（d）所示。

為(wei) 降低三極管靜態管耗，提高效率，功率放大電路通常采用甲乙類工作方式，即將功率放大電路的靜態工作點設置在接近橫軸的放大區內(nei) 。這樣，對應輸入信號將有半周產(chan) 生失真，解決(jue) 的辦法是用兩(liang) 隻三極管分別對半個(ge) 周期的輸入信號進行放大。目前，實際應用中普遍采用互補對稱功率放大電路，它又分為(wei) OCL互補對稱功率放大電路和OTL互補對稱功率放大電路等。

圖2 各類放大電路的輸出波形

2. OCL電路

（1）電路圖：

圖 3 OCL功率放大電路

（1）靜態分析

當u_i＝0時，因電路上下對稱，靜態發射極電位U_E＝0，負載電阻R_L中無電流通過，u_o＝0。因三極管處於(yu) 微導通狀態，所以兩(liang) 管的I_B≈0、I_C≈0、∣U_CE∣＝∣V_CC∣，基本無靜態功耗。

（2）動態分析

設輸入信號為(wei) 正弦電壓u_i，在u_i正半周，VT₂發射結承受正向電壓，VT₃發射結承受反向電壓，故VT₂導通、VT₃截止，＋V_CC通過VT₂向R_L供電，在R_L上獲得跟隨u_i的正半周信號電壓u_o，即（u_o≈u_i）；在u_i負半周，VT₂承受反向電壓，VT₃承受正向電壓，故VT₂截止，VT₃導通，－V_CC通過VT₃向R_L供電，在R_L上獲得跟隨u_i的負半周信號電壓u_o。這樣通過兩(liang) 隻管子輪換導通在負載R_L上獲得了完整的正弦波信號電壓。