關(guān)于低頻功率放大器的介紹

其工作過程與低頻電壓放大器相似，電壓放大和功率放大雖然都是放大器，但是對功率放大器的主要矛盾方面不是大的電壓放大量，而是獲得足夠的音頻功率推動(dòng)終端負(fù)載(揚(yáng)聲器、耳機(jī)等)工作。當(dāng)柵極引入音頻信號電壓時(shí)，在陽極變壓器初級中將有相應(yīng)的交變陽流流過，并在次級電路中產(chǎn)生交變電流，使終端負(fù)載獲得音頻交流功率而工作。

終端負(fù)載所獲得的音頻交流功率是哪里來的呢?顯然是陽極直流電源供給的，因柵極只輸入一信號電壓而無輸入功率，而負(fù)載功率只能由電源提供。因此功率放大器可看作是把直流電能變?yōu)榻涣麟娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換器。

對低頻功率放大器的要求

1.輸出功率：低頻功率放大器中主要考慮的是輸出功率能否保證終端負(fù)載(如揚(yáng)聲器、耳機(jī)等)正常工作

2.非線性失真要小—由于電子管特性曲線不是直線，當(dāng)信號電壓較大或工作點(diǎn)選擇在曲線的彎曲部分，引起輸出電流的波形正負(fù)半周不對稱從而產(chǎn)生新的頻率成分造成失真。這種失真叫非線性失真。一般希望失真愈小愈好，因此，就必須正確的選擇工作點(diǎn)和信號電壓的大小，使信號電壓在特性曲線直線部分波動(dòng)，失真就會(huì)小些。

低頻功率放大器，由于信號電壓一般經(jīng)過一級或數(shù)級電壓放大，所以電壓振幅很大，工作點(diǎn)擺動(dòng)的范圍很寬，容易擺動(dòng)到特性曲線的彎曲部分，所以非線性失真是功率放大器中考慮失真的主要問題。

3.效率：功率放大器要輸出足夠的功率，因而對直流電源電能的消耗也是很大的，所以放大器的效率是要考慮的，特別是對大功率放大器尤其重要。功率與電源的輸入直流功率之比稱之為效率。

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低頻功率放大器如何獲得不失真最大功率輸出

1.最佳負(fù)載阻抗的選擇

通過前面分析元件選擇我們知道，在柵極所加信號相同的情況下，若負(fù)載阻抗不同，則所得陽極電壓和電流的波形失真會(huì)不一樣，輸出的交流功率也不一樣。因此必須適當(dāng)?shù)剡x擇負(fù)載阻抗，以便在允許有一定的較小的失真條件下，獲得最大的交流輸出功率，即所謂“最大不失真輸出功率”。負(fù)載阻抗過大或過小都不能獲得“最大不失真輸出功率”。低頻功率放大器獲得“最大不失真功率”輸出，必須是負(fù)載阻抗大小合適，這時(shí)的負(fù)載阻抗稱為“最佳負(fù)載阻抗”。最佳負(fù)載阻抗一般為幾千歐姆。

2.阻抗匹配

如何選擇最佳負(fù)載的矛盾解決了，但是由于低頻功率放大器一般處于末級，它的負(fù)載一般為揚(yáng)聲器或耳機(jī)，這樣放大器的實(shí)際負(fù)載和要求的最佳負(fù)載阻抗之間發(fā)生了新的矛盾。我們需要的最佳負(fù)載阻抗一般為幾千歐姆，而一般揚(yáng)聲器的阻抗往往只有幾個(gè)歐姆。因此，實(shí)際負(fù)載不能直接接到功率放大器的陽極電路中。否則，功率放大器的負(fù)載阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最佳負(fù)載阻抗，輸出功率會(huì)大大減小，且失真也大。為了解決這一新的矛盾，必須使負(fù)載阻于功率放大器的最佳負(fù)載阻抗。使負(fù)載阻抗等于功率放大器的最佳負(fù)載阻抗稱為阻抗匹配。

在實(shí)際工作中必須注意這樣一個(gè)問題：就是在使用收音機(jī)或擴(kuò)大器之前，必須檢查一下終端負(fù)載(揚(yáng)聲器或耳機(jī))是否已接上。如果沒有接上，就有燒壞電子管和輸出變壓器的可能，因?yàn)樨?fù)載兩端開路，相當(dāng)于次級對初級沒有影響，陽極負(fù)載為一純電感。由于鐵心線圈感抗很大，因之在其上面所感應(yīng)的交流電壓的振幅也很大。如果此電壓超過變壓器初級的絕緣程度，就可能擊穿變壓器的絕緣(線圈之間的絕緣或線圈對鐵心的絕緣等)以致燒壞。另一方面，由于交流電壓很大，使得信號電壓正峰值時(shí)的瞬時(shí)陽壓很小，這時(shí)陽流很小，簾柵流就會(huì)很大，有可能使簾柵極的損耗超過額定值而燒壞電子管。為避免次級開路而產(chǎn)生的不良后果，有的機(jī)器在次級無負(fù)載時(shí)并聯(lián)一個(gè)電阻，而在負(fù)載接入時(shí)把電阻斷開，稱為代荷電阻。