一、功放的基本原理与电路组成
功率的大小取决于电压和电流的乘积,因此要进行功率的放大,不仅要放大信号的电压,还要放大信号的电流,为了完成功率放大器的电压和电流的放大,可以先用共射电路对信号的电压进行放大,再用共集电路对信号的电流进行放大。


二、功放电路的形式

三极管的共集电路有一个十分重要的特点:射极的电压始终比基极低一个固定的0.7V,如图1所示电路,如果在它的基极加上一个输入电压,它的射极就会对负载电阻输出一个比输入电压低0.7V的电压,如果改变负载电阻的阻值,这个电压是不会变化的(实际上是变化很小)。这就给我们一个方便,如果将负载电阻设得很小,为了保证有足够的电压输出,三极管就必须从射极输出足够大的电流,这就是为什么共集电路具有电流放大能力的缘故。

如果三极管是NPN型,它只对基极输入的正极性电压进行放大,负电压会使它截止,因此使用NPN型三极管只能放大信号的正半周;同理,如果三极管是PNP型,则它只具有放大信号负半周的能力。为了能使信号的所有部分都得到放大,就必须将两种三极管配合起来使用,这就是互补对称型的功率放大器,简称OCL电路,如图2所示。

但这个电路有一个闻题,三极管的基极都有一个0.7V的死区电压,如果信号小于死区电压,则发射极不会有输出,这会使互补对称的输出电路产生交越失真,如图3所示。

为了解决这一问题,可以通过真流电路使每个三极管都有一个避开死区电压的偏置电压。NPN型三极管给一个正的略高于0.7V的偏置电压,而PNP型三极管则给一个略低于0.7V的负偏置电压,这个电路既可以使用电阻,也可以使用二极管,还可以两者都使用,如图4所示。

再加上前面的共射电压放大器,以及为了保汪电路正常工作和提高放大质量的反馈电路,音频功率放大器的基本组成如图5所示。电路中,T1的作用是进行电压放大,T2、T3的作用是进行电流放大,两个放大一起构成了功率放大。请注意,这个电路仅是基本骨架,它还难以胜任工作,但可以帮助你理解功率放大器的电路构成。


三、功放电路的两个要点

(1)电路要采用双电源供电,两个电源电压相同,极性相反。但有时并不方便使用双电源,此时可以采用单电源供电的方式,但输出必须加上一个隔离用的电容(该电容器还有供电的作用),简称OTL电路,如图6所示。
(2)T2和T3的两个基极间的电路是保证两只三极管进入微导通(即避开死区)的偏置电路,这个电路不允许开路,一旦开路,会使上面的NPN三极管获得很高的正偏置、下面的PNP管获得很高的负偏置,结果是两只三极管都进入饱和状态,产生极大的电流,极易导致三极管的损坏。


四、功放电路调试的两个要点

(1)中点电压:在没有输入信号的情况下(即静态),两只三极管的发射极应保持在中点电压,也就是说,如果是OCL电路,则这点的电压应为0V,如果是OTL电路,则这点的电压则应为电源电压的一半。中点电压一般是通过对前级(电压放大级,也常称为前置级)的工作点来完成的。
(2)工作电流:在静态,应用一个较小的电流流过两只三极管,使电路工作在甲乙类状态,这个电流标志了三极管的工作状态:电流太小,三极管有时会工作在截止状态(即电路工作在乙类状态)而产生交越失真;电流太大,则电路工作在甲类状态,导致效率降低。测量时可将电流表串接到任一只三极管的集电极上,这个电压是通过两只三极管的偏置电路来调节的,一般调节两只三极管基极之间的电路,如果电流过大,两基极间的电阻应减小,反之应加大。