一、低频功率放大电路
1、概述
功率放大电路的要求有三点:
- 输出功率尽可能大,即输出电压和电流都要尽可能大,因此功率管常工作于极限状态。
- 非线性失真尽可能小,通常使用负反馈操作来实现。
- 效率高,集电极功耗小,即:二、直流稳压电路
晶体管的工作状态有三种,如图 (a,b,c):

- 甲类:波形好,但管耗大,效率低。
- 乙类:$I_C$为零,管耗小,但是波形严重失真。
- 甲乙类:介于甲类和乙类之间,可消除波形严重失真,是功放电路常用的工作状态。
2、基本功率放大电路
(1) OCL电路
下图为其电路图以及工作波形图:
、

OCL电路的最大输出功率为:
$$ P_{omax}=\frac{(\frac{U_{om}}{\sqrt{2}})^2}{R_L}=\frac{1}{2}\frac{(U_{CC}-U_{CES})^2}{R_L} $$
直流电源功率为:
$$ P_S=P_{S+}+P_{S-}=2[\frac{1}{2\pi}\int_0^\pi U_{CC}(-I_{cm}\sin\omega t)\mathrm{d}(\omega t)]=\frac{-2U_{CC}I_{cm}}{\pi} $$
效率为:
$$ \eta_{max}=\frac{P_omax}{|P_S|}\times 100\%=\frac{\pi(U_{CC}-U_{CES})}{4U_{CC}} $$
作近似后,效率约为78.5%,效率较低。
(2) OTL电路

其特点为单电源供电,电容$C$起到负电源的作用,只能放大交流信号,静态时基极电位为$U_{B}=\frac{U_{CC}}2$。
其最大输出功率为:
$$ P_{omax}=\frac{1}{8}\frac{(U_{CC}-2U_{CES})^2}{R_L} $$
直流电源功率为:
$$ P_S=\frac{1}{2\pi}\frac{U_{CC}(U_{CC}-2U_{CES})}{R_L} $$
效率仍约为78.5%。
二、直流稳压电源
1、单相桥式整流电路

$U_2$在正半周时,$D_1,D_3$导通,而$D_2,D_4$截止,电流如上图实线所示。$U_2$在负半周时,$D_1,D_3$截止,而$D_2,D_4$导通,电流如上图虚线所示。故$u_2$是交变的,而$U_L$是大小变化而方向不变的。
单相脉动电压的平均值为:
$$ U_{L}=\frac{1}{\pi}\int_0^\pi\sqrt{2} U_2\sin(\omega t)\mathrm{d}(\omega t)=\frac{2\sqrt{2}}\pi U_2\approx0.9U_2 $$
电流平均值为:
$$ I_{L}=\frac{U_L}{R_L}=0,9\frac{U_2}{R_L} $$
每个二极管的电流平均值:
$$ I_D=\frac12I_L=0.45\frac{U_{R}}{R_L} $$
最大反向电压:
$$ U_{DRM}=\sqrt{2}U_2 $$
2、滤波电路
(1) 电容滤波

当$u_2$为正半周且$u_2>u_c$时,$D_1$、$D_3$导通,$C$充电,达到最大值$U_{2m}$后,$u_2$开始下降,当$u_c>u_2$,$D_1$、$D_3$截止,$u_c$按指数规律下降;当$u_2$为负半周时,情况类似。
由图可见,滤波后,$u_L$脉动减少,平均值提高,$U_L\approx1.2U_2$。其功能简单,适合输出电压高,负载电流小、负载变化不大的情况。
(2) 其他滤波
除电容滤波外,还有电感滤波、RC滤波、LC滤波等等,但是体积很大,适用于大电流或负载变化大的场合。