3.5.2 甲类功率放大电路

好，这节课我们来介绍 甲类功率放大电路 它位于教材的3.6.4节 共集放大 可以用来构成 以下三种功率放大电路 甲类，乙类，甲乙类功放 甲类功放是功耗最高的 但是效果也是最好的 如果不要求把 射随电路的输出信号 滤波为纯交流 射极电阻 RE 的取值 可以尽量大 这样呢降低静态功耗 而且没有什么不良影响 如果需要将 信号交流输出带上负载的话 那么射极电阻 RE 的取值 就有讲究了 甲类功放电路 RE 的取值不当 会造成输出信号的削底失真 我们先观察一下失真现象 然后再分析下失真原因 如图所示 信号为8 VPP 的正弦波 带上了1000欧的重负载 RE 为6000欧 这是我们仿真出来的波形 那么输出有一个削底 削底 当输入信号减小到2 VPP 输出波形我们看一下 没有失真 我们观察到第一个现象就是 输入大幅值的时候 容易发生削底 小幅值则不会 我们将输入信号恢复为8 VPP 负载电阻 RL 与电阻 RE 阻值对调 波形没有失真 是否削底说明 还与负载 RL 与电阻 RE 的取值有关 到底是什么原因 造成了甲类功放失真 我们来分析一下 稳态时 C1 等效为一个电池 在没有交流信号输入的时候 VE 就是7伏 这也就是电容 C1 上的电压 7伏 电容等效为7伏之后呢 RE C1 RL 就组成了这么一个回路 由于 iE 不可能为负值 所以我们可以计算出 VE 电压的最小值 iE 最小为0 那么电路当中 就有这么个电流 我们可以算出 VE 的最小值 由于 RE RL 对电池进行分压的关系 我们可以计算出 VE 最小值分别为6伏和1伏 方法很简单 比如说左边电路，7伏 6000欧，1000欧分压 那么这一点就是6伏了 然后我们可以算出 输出电压的最小值 分别为-1和-6 很简单 你这是正负6 这边是正负7 那显然如果你这边是正负的话 那只能是-1了 可以算出输出电压的最小值 为-1和-6 当输入信号小于 VE +0.7时 BE 间的 PN 结将截止 于是就发生了削底失真 对于左图来说 VE 的最小值高达6伏 所以只要输入信号的瞬时值 小于6.7伏 就会发生削底失真 而对应的输出信号最小值 只能到-1 大家看 输出信号最小值 是不是只到了-1 VE 的最小值 其实还与 RE 与 RL 的比值有关 负载 RL 越小 RE 也必须越小 这样的才能避免失真 对于右图 最低值是-6伏 所以呢 不易 不容易产生失真 RE 要取小一些 甲类功放的优缺点 输入信号为0 放大电路也要消耗的功率 我们称为静态功耗 对于我们这个电路当中 静态功耗的就是 RE 上的 消耗的能量 用49，7的平方除以 RE 在音响系统中 喇叭负载RL 是在4欧姆或者8欧姆 这样的数量级上 所以 RE 也必须在这个数量级 于是 RE 上消耗的静态功耗 就非常大了 甲类功放拥有很好的音质效果 那么是以静态功耗大为代价的 本课小结 甲类功放 直接用电容 将射随电路输出的直流量 变为交流量 带负载的情况下 RE 的取值不能很小 否则甲类功放输出 会发生削底的现象 C1 的存在 使得电压 VE 有最小值 只要当输入信号 小于 VE +0.7 时 BE 将截止 那么我们的削底失真 就会发生 好，这节课就到这里