11.3 功率放大器实际应用电路

11.3  功率放大器实际应用电路

11.3.1  OCL功率放大器实际应用电路

图11-9为一准互补功率放大电路，它是高保真功率放大器的典型电路。

电路由前置放大级、中间放大级和输出级组成。V₁、V₂、V₃构成恒流源式差动放大器，为前置放大级，除了对输入信号进行放大外，还有温度补偿和抑制零漂的作用。V₄、V₅构成中间放大级，其中V₄为共射电路，V₅是恒流源，作为V₄的负载，使V₄的输出幅度得以提升。V₇到V₁₀为准互补OCL电路作为输出级。 ～可使电路稳定。V₆及、构成U_BE扩大电路，调节可改变加在V₇、V₈基极间的电压，以消除交越失真。R_f、C₁和构成串联负反馈，以提高电路稳定性并改善性能。

图11-9  OCL准互补对称功率放大电路

11.3.2  OTL功率放大器实际应用电路

图11-10是一个OTL互补对称功率放大电路，用作电视机伴音功率放大器。电路中V₁是基本的工作点稳定电路，构成前置电压放大级。输入信号被放大后，经C_-3耦合至由V₂构成的推动级。R14的作用是形成电压串联负反馈，以便改善放大性能。

C₂（以及C₄、C₇）为相位补偿元件，用以防止高频自激。V₃与V₄构成互补功率输出级，将信号经C₆耦合到负载R_L上。为防止开机时功放管中电流有可能过大而烧坏功放管，在它们的发射极电路中设置了R₁₁、R₁₂两个限流电阻。V₃、V₄的静态工作点由V₂的静态电流及电阻R₆、R₇、R₈、R₉决定。其中R₈是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，可稳定功放管的静态电流。电阻R₁₀连在V₂的基极与电容C₆的正极之间，构成直流负反馈，以稳定C₆正极的电位（为U_CC/2）。

图11-10  OTL互补对称功率放大电路

11.3.3  功率放大器应用中的几个问题

为了保护功放电路尤其是功放管的安全，在实际应用时，要充分注意以下方面的问题。

1．功放管散热问题

如前所述，功率放大器的工作电压、电流都很大。在给负载输出功率的同时，功放管也要消耗一部分功率，使管子本身升温发热。当管子温度升高到一定程度（锗管一般为75～90℃，硅管为150℃）后，就会损坏晶体结构。为此，应采取功放管散热措施。通常是给功放管加装由铜、铝等导热性能良好的金属材料制成的散热片（板），加装了散热片的功放管可充分发挥管子的潜力，可以增加输出功率而不会损坏管子。

2．防止功放管的二次击穿

图11-11给出了晶体管的击穿特性曲线。其中（a）图的AB段称为第一次击穿，BC段称为第二次击穿。第一次击穿是由u_CE过大引起的雪崩击穿，是可逆的，当外加电压减小或消失后管子可恢复原状。若在一次击穿后，i_C继续增大，管子将进入二次击穿。二次击穿是由于管子内部结构缺陷（如发射结表面不平整、半导体材料电阻率不均匀等）和制造工艺不良等原因引起的，为不可逆击穿，时间过长（如一秒钟）将使管子毁坏。进入二次击穿的点随基极电流i_B的不同而变，把进入二次击穿的点连起来就成为图（b）所示的二次击穿临界曲线。为此，必须把晶体管的工作状态控制在二次击穿临界曲线之内。

（a）                              （b）

图11-11  OTL晶体管的击穿

防止晶体管二次击穿的措施主要有：使用功率容量大的晶体管，改善管子散热的情况，以确保其工作在安全区之内；使用时应避免电源剧烈波动、输入信号突然大幅度增加、负载开路或短路等，以免出现过压过流；在负载两端并联二极管（或二极管和电容），以防止负载的感性引起功放管过压或过流，在功放管的c、e端并联稳压管以吸收瞬时过电压。