三极管功放是模拟电路学习路上绕不开的一课。前面的小信号放大电路把电压放大了,但要推动喇叭、电机这类负载,光有电压不够,还得输出足够的电流和功率,这就是功放的任务。
按工作点不同,功放分几类。甲类功放里三极管整个信号周期都导通,失真最小,但静态电流大,效率低,理论上撑死百分之二十五,大部分电能都变成热量了,所以只用于小功率或者对音质极端追求的场合。乙类功放让两个管子轮流工作,NPN管负责正半周,PNP管负责负半周,静态几乎不耗电,效率能到百分之七十八,但两个管子交接的地方有一段谁都不太导通的死区,产生交越失真,小信号时特别明显。
实际电路里最多的是甲乙类:给两个输出管加一点静态偏置,让它们在没有信号时也微微导通,交接区就平滑了。原理图上识别甲乙类的标志,就是输出管基极之间串着二极管或者可调电阻,用来提供这个偏置电压。
看一张典型的OCL互补推挽功放图,可以按信号流向分四段找。最前面是输入差分级,做信号接收和初步放大,同时引入负反馈稳定工作点;中间是电压放大级,把幅度做大;然后是推动级,给输出管提供足够的驱动电流;最后是NPN和PNP大功率管组成的互补输出级,直接接喇叭。输出端到输入级之间那条反馈线是整个电路的稳定器,增益基本由反馈网络决定。
图上有几个关键点要会看。一是中点电压,输出端对地应该是电源电压的一半左右(单电源)或接近零(双电源),偏了就说明静态工作点有问题;二是偏置调整点,一般有个可调电阻用来设静态电流;三是保护电路,大点的功放会有输出过流保护、中点偏移保护,看图时别漏掉这部分。
调试功放有个规矩:先断负载测静态,把中点电压和静态电流调对,再上信号测动态。直接带喇叭通电,万一静态不对,管子烧起来很快。这份小心能省下不少管子钱。
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