功率放大電路的關鍵問題

電壓放大與電流放大

制作電壓放大級，通?？捎霉舶l(fā)射極或共基極以及源接地或柵接地的有電壓增益的電路。這些電路僅進行電壓放大，因電路的電流小，故沒有發(fā)熱的問題。

在制作電流放大級時，要對電壓放大級放大后的電平信號進行處理。因此，電源電壓與電壓放大級一樣，且由于進行電流放大需流過大電流，所以晶體管變得很熱。

通常，在電流放大級使用射極跟隨器和源極輸出電路，但在器件發(fā)熱很嚴重的情況下，電路空載電流的溫度穩(wěn)定度就成為問題。首先解決這個問題是最為重要的。

簡單的推挽電路

在射極跟隨器的偏置方法。其中為無信號時，Tr1與Trz截止、空載電流沒有流動的情況，此種情況完全不必考慮溫度穩(wěn)定性問題。

但是，如上述第3章實驗所示，該電路的開關失真大，因此在本書設計的聲頻功率放大電路中沒有被使用。在聲頻以外的用途中（例如驅動電機和各種傳動裝置），不考慮溫度穩(wěn)定度也行，所以它是很有“作為”的電路。

對開關失真進行修正

對晶體管的基極一發(fā)射極間電壓VBE用二極管EEEHA1H1R0R的正向壓降VF進行抵消、進而來消除開關失真的電路。

晶體管VBE的值具有溫度越高就越小的負溫度系數(shù)（-2.5mV/℃）。因此，由這樣昀電路取出大量負載電流時，Tr1與Tr2的溫度就升高（由集電極損耗引起的發(fā)熱），VBE的值就變小。

然而，即使Tr1和Tr2的溫度變高，二極管D1和D2上流動的電流變化也不大，所以，其正向壓降VF也幾乎是一定值。就是說，VF≈VBE的關系被破壞，而成為VF>VBE。

這樣一來，在Tr1和Tr2中，與VF和VBE之差相對應的基極電流流動，為基極電流矗FE倍的集電極電流作為空載電流而流動，并且，這個集電極電流不是在負載上流動，而是通過Tr1與Tr2在電源一電源(GND)之間流動。

這樣，進一步增加了集電極電流。由此，晶體管的溫度變得更高，VF和VBE的電壓差變大，集電極電流變得更大。

這種情況反復地進行著，最后，流過非常大的集電極電流，導致Tr1和Tr2發(fā)生熱損壞。這就是晶體管的熱擊穿原理。

電路，當大電流流過時，有熱擊穿的擔心，但在負載電流小的情況下，這又是很常用的電路。

防止熱擊穿

電路中接入發(fā)射極電阻來吸收VF與VBE的電壓差，從而限制發(fā)射極電流的電路?？蛰d時的集電極電流被限制在(VF-VBE)/R。

該電路更加安全。但想減少空載時的集電極電流，則必須增大R的值。

例如，VF與VBE的電壓差為lOOmV時（D1，D2寫Tr1，Tr2的溫度差為40℃，約產生lOOmV的電壓差），為了將空載時的集電極電流控制在lOmA，則必須設定R=lOΩ。

這樣一來，即使射極跟隨器的輸出阻抗為0，該電路的輸出阻抗也為ZO一10Ω。

因該發(fā)射極電阻引發(fā)的損失，在大電流輸出的電路中就不能驅動如揚聲器那樣的低阻抗負載(揚聲器的阻抗為6～8Ω)。

還有一點，該電路因溫度產生的電壓差僅由電阻吸收，所以沒有根本地解決空載電流隨溫度變動的問題。