小型功率放大器的设计与制作

Posted 2021-02-01 faithyiyo

功率放大器设计的关键点是避免温度变化对电路造成的影响，这里结合共射级电路和共集电极电路的使用，设计简单的功率放大电路！

一．功率放大电路的计算

1.计算及分析方法

 

 

2.主要用途

（1）用作高输入电阻的输入级，因为其输入电阻大。

（2）用作低输出电阻的输出级，输出电阻小。

（3）用作中间隔离级。

3.实际应用电路分析及选型

1.具体电路的设计及分析：

 

 

1. 电源：大于最大输出电压，且将电源电压提高Vce(sat)处理。
2. 晶体管选型：根据最大输出电流确定静态工作电流Ie,且使Ie大于最大输出电流。Vcb和Vceo大于电源的值。确定Ie;
3. 功耗计算：Pc=Vce*Ie<Pcm;查阅datasheet可确定最大工作温度，决定是否应该加散热片。判断Ie合理性;
4. 基极偏置电压一般设计为1/2Vcc，Ve=0.6+1/2Vcc，确定Ve和Re;
5. 在基极偏置电路中，假设Hfe为200，且一般假设流动电流为基极电流的10倍左右，故可确定R1和R2的具体值。R1=R2;
6. 电容的确定，耦合电容构成高通滤波器，决定截止频率，根据实际电路确定其值 的大小；输入输出同相输入阻抗高易构成震荡，去耦电容的添加很关键。

2.射极跟随器的性能

（1）输入电阻的测量方法，输入端串联电阻Rs，上面电路测量的输入电阻为两个偏置电阻并联的值。

（2）输出电阻的测量方法，输出端接负载RL与没有负载时的电压关系。上面电路测得的输出阻抗为0；

（3）负载加重的情况：

Re和Rl并联，射级电流不变，不允许输出的电压比(Re//Rl)*Ie小，否则下面部分会被截断，设计时，空载电流需要大于最大输出电流。

 

具体的解决方案是：推挽型射级跟随器

 

二．功率放大电路的关键问题

 

上面的推挽电路用NPN组成的射极跟随器代替发射级电阻，只有一个二极管工作，且在没有输入信号时，两个二极管都不工作，电路功耗较低，电路的缺点是存在交越失真，故导通角小院180°，仿真中没有看到具体的现象，不知道为什么！？？

针对交越失真，做出如下的改进：

 

三．功率放大电路的设计

 

3.射极跟随器的应用电路

（1）NPN管与负电源的射级跟随器

（2）PNP管与负电源射极跟随器

（3）正负电源的射极跟随器

（4）OP 放大器与射极跟随器的组合来增大电路驱动电流。三种工作形式！