晶体管放大器结构原理图解..docVIP

晶体管放大器结构原理图解 功率放大器的作用是将来自前置放大器的信号放大到足够能推动相应扬声器系统所需的功率。就其功率来说远比前置放大器简单，就其消耗的电功率来说远比前置放大器为大，因为功率放大器的本质就是将交流电能“转化”为音频信号，当然其中不可避免地会有能量损失，其中尤以甲类放大和电子管放大器为甚。 一、 功率放大器的结构 功率放大器的方框图如图1-1所示。 1、 差分对管输入级输入级主要起缓冲作用。输入输入阻抗较高时，通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。前置激励级的作用是控制其后的激励级和功劳输出级两推挽管的直流平衡，并提供足够的电压增益。激励级则给功率输出级提供足够大的激励电流及稳定的静态偏压。激励级和功率输出级则向扬声器提供足够的激励电流，以保证扬声器正确放音。此外，功率输出级还向保护电路、指示电路提供控制信号和向输入级提供负反馈信号（有必要时）。一、 放大器的输入级功率放大器的输入级几乎一律都采用差分对管放大电路。由于它处理的信号很弱，由电压差分输入给出的是与输入端口处电压基本上无关的电流输出，加之他的直流失调量很小，固定电流不再必须通过反馈网络，所以其线性问题容易处理。事实上，它的线性远比单管输入级为好。图1-2示出了3种最常用的差分对管输入级电路图。 图1-2种差分对管输入级电路 1、 加有电流反射镜的输入级在输入级电路中，输入对管的直流平衡是极其重要的。为了取得精确的平衡，在输入级中加上一个电流反射镜结构，如图1-3所示。它能够迫使对管两集电极电流近于相等，从而可以对二次谐波准确地加以抵消。此外，流经输入电阻与反馈电阻的两基极电流因不相等所造成的直流失调也变得更小了，三次谐波失真也降为不加电流反射镜时的四分之一。在平衡良好的输入级中，加上一个电流反射镜，至少可把总的开环增益提高6Db。而对于事先未能取得足够好平衡的输入级，加上电流反射镜后，则提高量最大可达15dB。另一个结果是，起转换速度在加电流反射镜后，大致提高了一倍。 2、 改进输入级线性的方法在输入级中，即使是差分对管采用了电流反射镜结构，也仍然有必要采取一定措施，以见效她的高频失真。下面简述几钟常用的方法。1）、恒顶互导负反馈法图1-4示出了标准输入级（a）和加有恒定互导（gm）负反馈输入级（b）的电路原理图。经计算，各管加入的负反馈电阻值为22Ω当输入电压级为-40dB条件下,经测试失真由0.32%减小到了0.032%。同时，在保持gm为恒定的情况下，电流增大两倍,并可提高转换速率(10~20)V/us。 图1-3标准电流反馈镜输入级 1-4 标准输入级和加有恒定互导负反馈输入级 （2）将输入管换成互补负反馈型对管 将输入管换成互补反馈行对管的方法，简称为CFP法，电路示于图1-5。 图1-5 改进型差分管输入级 这种输入级与上述恒定互导负反馈输入级相比，在输入电压级为-30dB情况下，测试结果显示，恒定互导负反馈输入级给出的三次谐波失真为0.35%，而CFP型输入级的三次谐波失真为0.045%，对其它情况来说，后者的三次谐波失真大致为前者的一半。 （3）共射—共基互补型输入级 共射—共基互补输入电路示于图1-6（c）在该图示值情况下，当输入电平级为-30Db时，失真见效到0.016%左右。另外，由于该电路在输入管集电极处不存在值得重视的电压波动，其主要好处是把输入器件用来工作的电压Vce给降下来。这样就可以允许她以较低的温度工作，从而改善其热平衡，通常Vce为5V即可工作的很好。 一、 电压放大级 由于电压放大级不仅要提供全部的电压增益，而且还要给出正个输出的电压摆幅，因而电压放大级被人为是声频放大器中最关键的部分。然而，设计的好的电压放大级，其对整个放大器的综合时针是没有多达影响的，电压放大级自身产生的失真是很小的。图1-7给出了6中电压放大级的原理图，其中（a）为以电流源为负载的常规电压放大级；图(b)为负载被自举的常规电压放大级；（c）为通过加强β的射极跟随器，深化局部负反馈电压放大级；（d）为采用共射—共基接法，深化局部负反馈电压放大级；（e）为加有缓冲的电压放大级；(f)为采用交替缓冲对电压放大管负载加以自举的电压放大级。 图1-7 电压放大级的6种变形电路 使电压放大级具有交稿的局部开环增益是很重要的，因为只有这样一来才能对电压放大级记忆线性化，且可采用有源负载技术，以提高电压增益。例如图1-7（a、b、f）所示，若要进一步改进电压放大级，其较有成效的途径是致力于改善其特性曲线的非线性。 一、 功率输出级 众所周知，决定输出级时针的最基本因素就是工作类别。由于甲类工作状态不会产生交越失真和开关失真，因而成为理想的模式。然而，其产生的大信号失真仍未能