功率放大器是怎樣工作的

來源：bellwin更新時(shí)間：2015-01-03

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功率放大器是怎樣工作的

 功率放大器可用圖1所示的OCL功率放大器的方框圖來簡要說明。

 ①平衡輸入、不平衡輸入插口：視前級(jí)設(shè)備是平衡輸出還是不平衡輸出，選擇相應(yīng)的輸入口將信號(hào)輸入功率放大器。

 ②平衡—不平衡轉(zhuǎn)換級(jí)：其作用是將平衡輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成不平衡信號(hào)，然后送到放大器去。

 ③線路輸出隔離級(jí)：其作用是將輸入到本功率放大器的信號(hào)通過有源隔離級(jí)后再向外輸出。當(dāng)一路信號(hào)要同時(shí)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)功率放大器時(shí)，采用簡單并機(jī)方式會(huì)降低總的合成輸入阻抗，其結(jié)果是使得前級(jí)設(shè)備的實(shí)際輸出信號(hào)幅度降低，也就是各個(gè)功率放大器實(shí)際得到的輸入信號(hào)幅度降低，如果采用這種轉(zhuǎn)接方式后，每一路輸出信號(hào)的負(fù)載阻抗都相當(dāng)于一臺(tái)功率放大器的輸入阻抗，這種功能在大型演出，需要很多臺(tái)功率放大器推動(dòng)很多音箱時(shí)，優(yōu)點(diǎn)尤其明顯。

 ④音量調(diào)節(jié)級(jí)：實(shí)際上是通過調(diào)節(jié)音量電位器控制從總輸入信號(hào)中取需要的量加到后級(jí)放大電路去，是輸出電壓（功率）為需要的值。

 ⑤輸入級(jí)：此級(jí)的主要任務(wù)是起緩沖作用，同時(shí)提供一定的電壓放大量，并且如果功率放大器出現(xiàn)削波現(xiàn)象時(shí)給出削波指示，以便操作者將音量控制旋鈕適當(dāng)調(diào)小，這一級(jí)往往采用差分放大器電路形式。

 ⑥預(yù)推動(dòng)級(jí)：由于主電壓放大級(jí)只能提供極小的輸出信號(hào)電流（一般超不過5mA），所以本級(jí)主要是將主電壓放大級(jí)提供的微小信號(hào)電流進(jìn)行初步放大，將信號(hào)電流放大幾十倍到100多倍，而對(duì)信號(hào)電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低。這一級(jí)采用射極跟隨器電路，也就是共集電極電路。

 ⑦推動(dòng)級(jí)：將已經(jīng)被預(yù)推動(dòng)級(jí)放大了的信號(hào)電流進(jìn)一步放大，對(duì)信號(hào)電流的放大倍數(shù)大約在幾十倍到100多倍，以便給功率輸出級(jí)提供足夠的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電流。與預(yù)推動(dòng)級(jí)一樣，本級(jí)對(duì)信號(hào)電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級(jí)也采用射極跟隨器電路。

 ⑧主電壓放大級(jí)：本級(jí)提供大的電壓放大倍數(shù)對(duì)加到本級(jí)的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，整個(gè)功率放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)主要靠本級(jí)提供。

 ⑨功率輸出級(jí)：本級(jí)將再一次對(duì)信號(hào)電流進(jìn)行放大，與預(yù)推動(dòng)級(jí)和推動(dòng)級(jí)一樣，對(duì)信號(hào)電壓不僅沒有放大，反而稍微有一些降低，這一級(jí)也采用射極跟隨器電路。本級(jí)是整臺(tái)功率放大器這一通道的最后輸出級(jí)，其輸出電壓取決于加到本級(jí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓，而輸出電流則主要取決于輸出信號(hào)電壓與負(fù)載阻抗的比值。這里說主要取決于的意思是輸出電流不能隨負(fù)載阻抗的無限減小而無限增大，如果超過本級(jí)的電流放大倍數(shù)與加到本級(jí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電流之乘積，則本級(jí)將無力提供；最大輸出信號(hào)電流也受為本級(jí)工作提供的直流工作電源輸出電流的限制。實(shí)際上更主要的是受輸出功率晶體管的參數(shù)限制，所以使用功率放大器時(shí)一定要注意不使功率放大器過載，否則有可能超過輸出功率晶體管的能力而使功率放大器損壞。

圖5-1 一種立體聲功率放大器的方框圖

⑩負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)：其作用是控制功率放大器的電壓放大倍數(shù)為預(yù)定值，并且改善放大器的各項(xiàng)功能，例如降低失真，展寬頻帶等。絕大部分功率放大器的電壓放大倍數(shù)在20~40倍之間，并且多數(shù)在30多倍。所謂負(fù)反饋是指取輸出信號(hào)中的一部分（取自輸出電壓或輸出電流）加到輸入端，其相位與輸入信號(hào)反相，起到抵消部分輸入信號(hào)的作用，這種反饋稱負(fù)反饋，負(fù)反饋對(duì)放大電路有如下影響：提高放大電路放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；減小放大器本身產(chǎn)生的非線性失真和抑制干擾；展寬通頻帶；改變輸入電阻和輸出電阻。

?保護(hù)電路：一般包括輸出過載保護(hù)、輸出端直流電位偏移保護(hù)、輸出功率晶體管過熱保護(hù)、開機(jī)延遲接通負(fù)載保護(hù)等。其中后三種保護(hù)最后都將功率輸出級(jí)與輸出接線柱之間的斷電器觸點(diǎn)脫開，從而使功率輸出級(jí)與負(fù)載斷開，達(dá)到保護(hù)負(fù)載、保護(hù)功率放大器的目的。

?削波指示驅(qū)動(dòng)電路：本削波指示器是真削波指示，當(dāng)輸出有削波時(shí)，輸出波形與輸入波形比較后驅(qū)動(dòng)指示發(fā)光二極管亮。

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