一、什么是功放

功率放大器簡稱功放，一般特指音響系統(tǒng)中一種最基本的設(shè)備，俗稱“擴(kuò)音機(jī)”，它的任務(wù)是把來自信號源(專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來自調(diào)音臺)的微弱電信號進(jìn)行放大以驅(qū)動揚聲器發(fā)出聲音。還可以指其他進(jìn)行功率放大的設(shè)備。

功放的作用就是把來自音源或前級放大器的弱信號放大，推動音箱放聲。一套良好的音響系統(tǒng)功放的作用功不可沒。

功放，是各類音響器材中最大的一個家族，其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進(jìn)行放大后，產(chǎn)生足夠大的電流去推動揚聲器進(jìn)行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能，不同的功放在內(nèi)部的信號處理、線路設(shè)計和生產(chǎn)工藝上也各不相同。

二、MOS管做功放的優(yōu)缺點分析

1、MOS管做功放的優(yōu)點

①MOS 管功放具有鼓勵功率小，輸出功率大，輸出漏極電流具有負(fù)溫度系數(shù)，平安牢靠，且有工作頻率高，偏置簡單等優(yōu)點。以運放的輸出作為OCL 的輸入，到達(dá)抑止零點漂移的效果。

②中音厚，沒有三極管那么大的交越失真。

電流推進(jìn)級通常由一至二級組成，為了降低輸出阻抗、增加阻尼系數(shù)，常采用二級電流推進(jìn)。為了防止電流推進(jìn)級產(chǎn)生開關(guān)失真，較好的作法是、采用MOS管并增大本級的靜態(tài)電流，這樣本級不會產(chǎn)生開關(guān)失真，由于任何狀況下電流推進(jìn)級一直處于放大區(qū)，所以電流輸出級也一直處于放大區(qū)，因而輸出級同樣不會產(chǎn)生開關(guān)失真和交越失真。

③MOS管的線性比晶體管好。

2、MOS管做功放的缺點

①低頻的溫和度比晶體管功放差，MOSFET開關(guān)場效應(yīng)管容易被輸出和輸入過載損壞,MOSFET場效應(yīng)晶體管既具有晶體管的根本優(yōu)點。但運用不久發(fā)現(xiàn)這種功放的牢靠性不高(無法外電路維護(hù))，開關(guān)速度進(jìn)步得不多和最大輸出功率僅為150W/8Ω等。90年代初，MOSFET的制造技術(shù)有了很大打破，呈現(xiàn)了一種高速MOSFET大功率開關(guān)場效應(yīng)晶體管。

西班牙藝格公司(ECLER)經(jīng)多年研討，攻克了非毀壞性維護(hù)系統(tǒng)的SPM專利技術(shù)，推出了集電子管功放和晶體管功放兩者優(yōu)點分離的第3代功放產(chǎn)品，在歐洲市場上取得了認(rèn)可，并逐漸在世界上得到了應(yīng)用。第3代MOSFET功放的中頻和高頻音質(zhì)接近電子管功放，但低頻的溫和度比晶體管功放差一些，此外MOSFET開關(guān)場效應(yīng)管容易被輸出和輸入過載損壞。

②開啟電壓太高。

③偏流開很大，還是有一定的交越失真,沒交越失真，差不多能夠趕上三極管的甲類輸出功耗。

④MOS管不好配對在同一批次管，相對來說要好配對一點。

⑤MOS管的低頻下太硬,用MOS功放聽出所謂電子管音色有一個簡單方法，把普通三極管功放里的電壓推進(jìn)三極管換成JFET，JFET才真正具有電子管音色。

三、功率放大電路的設(shè)計

功率放大電路往往要求其驅(qū)動負(fù)載的能力較強，從能量控制和轉(zhuǎn)換的角度來看，功率放大電路與其它放大電路在本質(zhì)上沒有根本的區(qū)別，只是功放既不是單純追求輸出高電壓，也不是單純追求輸出大電流，而是追求在電源電壓確定的情況下，輸出盡可能大的功率。

本電路采用兩個MOS管構(gòu)成的功率放大電路，其電路如下圖所示。

此電路分別采用一個N溝道和一個P溝道場效應(yīng)管對接而成，其中RP2和RP3為偏置電阻，用來調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)工作點。特征頻率fT放大電路上限頻率fH的關(guān)系為：fT≈fhβh，系統(tǒng)階躍相應(yīng)的上升時間tr與放大電路上限頻率的關(guān)系為：trfh=0.35。

對于OCL放大器來說，一般有：PTM≈0.2POM，其中PIM為單管的最大管耗，POM為最大不失真輸出管耗。根據(jù)計算，并考慮到項目要求，本設(shè)計選用IRF950和IRF50來實現(xiàn)功率放大。

原文標(biāo)題：功率放大電路如何設(shè)計，用MOS管做功放的優(yōu)缺點分析

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審核編輯：湯梓紅