单管功率放大器的图解分析

1.功率放大电路的基本介绍

从前面的讨论中可知，在电压放大电路中，正弦输入信号在整个周期内都有电流流过负载器件，这种工作方式通常称为甲类放大。甲类放大的典型工作状态如图5.1.1（a）所示，此时iC＞0。在甲类放大电路中，电源始终不断地输送功率。在没有信号输入时，这些功率全部消耗在器件和负载上，并转化为热量的形式耗散出去。当有信号输入时，其中一部分转化为有用的输出功率，信号越大，输送给负载的功率就越多。通过下面对射极输出器的讨论可以证明，甲类放大电路的效率较低。

怎样才能使电源供给的功率大部分转化为有用的信号功率输出呢？从甲类放大电路中可知，静态电流是造成管耗的主要因素。如果把静态工作点Q向下移动，使信号等于零时电源供给的功率也减小，甚至为零，信号增大时电源供给的功率也随之增大。这样电源供给功率及管耗都随着输出功率的大小而变，从而改变了甲类放大时效率低的问题。

利用图5.1.1所示工作情况就可以实现上述设想。在图5.1.1（b）中，当大于半个周期时有iC＞0，称为甲乙类放大；在图5.1.1（c）中，在半个周期内iC＞0，称为乙类放大。

甲乙类和乙类放大，虽然减小了静态功耗，提高了效率，但都出现了严重的波形失真。因此，既要保持静态时管耗小，又要使失真不太严重，这就需要在电路结构上采取措施。这一方面的内容将在后续章节中进行讨论。

2.射级输出器——甲类放大电路的实例

射级输出器的电压增益虽然近似为1，但电流增益很大，可获得较大的功率增益。由于它有一个突出优点，即输出电阻小，带负载能力强，因而常用作集成放大器的输出级。

1）电路结构及工作原理

用电流源作射级偏置和负载输出器的简化电路如图5.1.2（a）所示，图5.1.2（b）是它的

图5.1.1　Q点下移对放大电路工作状态的影响

图5.1.2　一个集成射极输出器输出级