功放放大器(三类放大器)

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大家好，我是点点！本文先给大家简单说一下功放。

我们知道电功率=电压x电流。如果要放大功率，可以在电流不变的情况下放大电压，也可以在电压不变的情况下放大电流。它还可以同时放大电压和电流。三种情况都可以放大功率，但是我们说的功放主要是用来放大电流的。

大家在学校都见过麦克风。对着麦克风说话，声音信号会变成空气体振动信号进入麦克风，麦克风变成电信号。此时信号很弱，属于mV级信号。当信号推动扬声器(喇叭)工作时，一定是密不透风的。这个时候你也听不到声音。

然后，我们以前学过共发射极放大电路，把mV级信号送到它的输入端进行电压放大。如果一级放大效果不理想，我们可以进行二级放大或者多级放大。放大后可以直接接音箱吗？答案是否定的，为什么？共发射极电路如图所示。

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放大后的电压输出阻抗比较大，扬声器上的输出电压会很低。因为大部分电压会损失在内阻上，扬声器还是无声的，所以需要在扬声器和电压放大器之间加一个功放。

因为前置电压放大器已经把电压充分放大了，所以只需要把电流放大，把1: 1的电压向下传输。哪个电路可以实现这个功能？

可以实现之前学习的共集电极电路。由于具有电流放大能力，可以承载重负载，同时具有1: 1的电压传输能力。

如果我们在图1中的电压放大器前输入一个0~360度的正弦波，那么电压的传递和电流的放大都是由一个T管完成的，只有这个管在0~360度范围内导通，那么这种状态的三极管就叫做工作在A类状态。当然，除了工作在A类状态的共发射极放大电路，如图所示，共集电极放大电路也工作在A类状态。

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那么，放大的电压经过图2的电路后会推动扬声器发声吗？答案是肯定的，但是存在很大的问题。最大的问题是效率低。甲类功放必须使三极管有一个合适的静态工作点。我们以前学过交流负载线。本质上要让静态工作点在中间位置工作。所谓中间位置，就是饱和负载线和截止负载线之间的中间位置，这样可以输出最大的不失真幅度。系统可以调节音量，音量调节就是调节普通采集器的输入信号。音量低时可能出现截止失真，音量高时可能出现饱和失真。所以在设定静态工作点时，会将Q点设定在交流负载线的中间，当音量增大或减小时，不会进入饱和区和截止区。当然，在实际系统中会有一个自动增益控制电路，也叫AGC电路来控制它。

如果静态工作点设置在中间位置，此时就会出现新的问题，即静态功耗问题。当共集电极交流放大电路的输入交流信号为0时，功放电路和电源所需的电流为IcQ和IbQ之和。因为IcQ远大于IbQ，我们只取IcQ，电源电压为ⅴ cc，所以电源输出的功率为ⅴⅴcc×IcQ。

点Q对应的IcQ和对应的电压的乘积就是白白浪费的静态功耗。此时没有输入信号，扬声器不发出声音，也就是说不做功。那么输入交流信号会发生什么呢？一旦信号输入，因为信号也有过零点。过零时也会有这种静态功耗。这时候效率就很低了。有多低？效率只有25%，消耗了75%的电源能量。

可见消耗了3/4的能量，有用的能量只有1/4。所以A类功率放大器一般只用于小功率电路，主要是分立元件放大电路。不能用在大功率的地方。

想输出大功率给负载怎么办？那你就不能让管子360度通过，而是让它180度传导。或者180度多一点。那么就会引出乙类功放之类的电路。

根据传导时间，可分为以下四种状态

A类→三极管360度导通

甲乙类→三极管180~360度导电。

乙类→三极管在180度或稍小于180度导电。

C类→三极管导电180度或者比180度小很多。

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最后，非常感谢大家的观看！