模拟电子技术项目化项目五低频功率放大电路的制作与调试

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1、5.1项目描述5.2知识链接5.3项目实施5.4项目总结项目五低频功率放大电路的制作与调试5.1.1项目学习情境：TDA2030A集成功率放大电路的制作与调试图5-1所示电路为由TDA2030A组成的OTL电路原理图。5.1项目描述图5-1用TDA2030A组成的OTL电路5.1.2电路元器件参数及功能TDA2030A集成功率放大电路元器件参数如表5-1所示。表5-1TDA2030A集成功率放大电路元器件参数表5.2.1功率放大电路的概述一、功率放大电路的特点在实际应用电路中，通常要利用放大后的信号去控制某一负载工作，例如，声音信号经扩音器放大后驱动扬声器发声，传感器

2、微弱的感应信号经电路放大后驱动继电器动作等，都需要电路有足够大的功率输出才能实现。一般，电压放大电路的信号输出幅度小，解决的主要问题只是电压的放大，其输出功率比较小。而功率放大的实质，就是要把电压放大电路输出的较大电信号进行功率放大，向负载提供足够大的输出功率。因此，功率放大电路不同于电压放大电路，两者比较如表5-2所示。5.2知识链接表5-2功率放大电路与电压放大电路两者比较表二、功率放大电路的基本要求功率放大电路不仅要有足够大的电压变化量，还要有足够大的电流变化量，这样才能输出足够大的功率，使负载正常工作。因此，对功率放大电路有以下几个基本要求。1.输出功率要大功率

3、放大器的主要目的是为负载提供足够大的输出功率。在实际使用时，除了要求选用的功放管具有较高的工作电压和较大的工作电流外，选择适当的功率放大电路、实现负载与电路的阻抗匹配等，也是电路有较大输出功率的关键。2.效率要高功率放大电路的输出功率由直流电源UCC提供。由于功放管及电路自身的损耗，电源提供的功率PE一定要大于负载获得的输出功率Po，我们把Po与PE之比称为电路的效率η，即η=Po/PE，显然功率放大电路的效率越高越好。3.非线性失真要小由于功率放大电路工作在大信号放大状态，信号的动态范围大，功率放大管工作易进入非线性范围。因此，功率放大电路必须想办法解决非线性失真

4、的问题，使输出信号的非线性失真尽可能地减小。4.功放管要有保护措施功率放大电路在工作时，功率放大管消耗的能量将使其自身温度升高，不但影响其工作性能，甚至导致其损坏，因此，功放管需要采取安装散热片等散热保护措施。另外，为了保证功放管安全工作，还应采用过压、过流等保护措施。三、功率放大电路的分类功率放大电路有以下几种分类方式：按放大信号频率分，可分为低频功率放大电路(用于放大音频范围(几十至几千赫兹)的信号)和高频功率放大电路(放大射频范围(几百千至几十兆赫兹)的信号)；按电路中三极管的工作状态分，可分为甲类功率放大电路、乙类功率放大电路和甲乙类功率放大电路；按功率放大

5、电路输出端特点分，可分为有输出变压器功率放大电路、无输出变压器放大电路(OTL功放电路)、无输出电容器功率放大电路(OCL功放电路)和桥式无输出变压器功率放大电路(BTL功放电路)。甲类功率放大电路的特征是工作点在负载线段的中点，在输入信号的整个周期内，晶体管均导通并有电流流过，功放的导通角θ=360°。　　乙类功率放大电路的特征是工作点设置在截止区，在输入信号的整个周期内，晶体管仅在半个周期内导通并有电流流过，功放的导通角θ=180°。　　甲乙类功率放大电路的特征是工作点设置在放大区，但很接近截止区，管子在大半个周期内导通并有电流流过，功放的导通角180°<θ<

6、360°。在甲类功率放大电路中，由于在信号全周期范围内管子均导通，故非线性失真较小，但是输出功率和效率均较低，因而在低频功率放大电路中主要用乙类或甲乙类功率放大电路。　　各类功率放大电路的Q点及其信号输出波形，如图5-2所示。图5-2功率放大电路工作状态四、功率放大电路的主要性能指标1.最大输出功率Po电路的最大输出功率PoM=UoMIoM2.效率η电路的效率等于负载获得的信号功率Po与电源提供的直流功率PE之比，即3.非线性失真系数THD由于功放三极管的非线性，导致电路在输入单一频率的正弦信号时，输出信号为非单一频率的正弦信号，即产生非线性失真

7、。非线性失真的程度用非线性失真系数THD来衡量，非线性失真系数THD的大小等于非信号频率成分强度与信号频率成分强度之比，即五、提高输出功率的方法及提高效率的方法1.提高输出功率Po的方法①提高电源电压，以增大输出电压、电流；　　②改善器件的散热条件。2.提高效率η的方法①改善功放管的工作状态，即采用互补对称电路；　　　②选择最佳负载。5.2.2基本功率放大电路介绍一、乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL电路)乙类功放具有能量转换效率高的特点，常作为功率放大器，但其只能放大半个周期的信号，故常采