關于低頻功率放大器的介紹

低頻功率放大器，它是用來放大低頻信號功率的，由于它通常處于低頻放大器的最后一級，也稱為末級放大器。它是變壓器耦合五極管功率放大線路所組成單管功率放大器，通常工作于甲類。

（一）低頻功率放大器的工作過程

其工作過程與低頻電壓放大器相似，電壓放大和功率放大雖然都是放大器，但是對功率放大器的主要矛盾方面不是大的電壓放大量，而是獲得足夠的音頻功率推動終端負載（揚聲器、耳機等）工作。當柵極引入音頻信號電壓時，在陽極變壓器初級中將有相應的交變陽流流過，并在次級電路中產生交變電流，使終端負載獲得音頻交流功率而工作。

終端負載所獲得的音頻交流功率是哪里來的呢？顯然是陽極直流電源供給的，因柵極只輸入一信號電壓而無輸入功率，而負載功率只能由電源提供。因此功率放大器可看作是把直流電能變為交流電能的能量轉換器。

（二）對低頻功率放大器的要求

1.輸出功率：低頻功率放大器中主要考慮的是輸出功率能否保證終端負載（如揚聲器、耳機等）正常工作

2.非線性失真要小—由于電子管特性曲線不是直線，當信號電壓較大或工作點選擇在曲線的彎曲部分，引起輸出電流的波形正負半周不對稱從而產生新的頻率成分造成失真。這種失真叫非線性失真。一般希望失真愈小愈好，因此，就必須正確的選擇工作點和信號電壓的大小，使信號電壓在特性曲線直線部分波動，失真就會小些。

低頻功率放大器，由于信號電壓一般經過一級或數級電壓放大，所以電壓振幅很大，工作點擺動的范圍很寬，容易擺動到特性曲線的彎曲部分，所以非線性失真是功率放大器中考慮失真的主要問題。

3.效率：功率放大器要輸出足夠的功率，因而對直流電源電能的消耗也是很大的，所以放大器的效率是要考慮的，特別是對大功率放大器尤其重要。功率與電源的輸入直流功率之比稱之為效率。

（三）低頻功率放大器如何獲得不失真最大功率輸出

1.最佳負載阻抗的選擇

通過前面分析元件選擇我們知道，在柵極所加信號相同的情況下，若負載阻抗不同，則所得陽極電壓和電流的波形失真會不一樣，輸出的交流功率也不一樣。因此必須適當地選擇負載阻抗，以便在允許有一定的較小的失真條件下，獲得最大的交流輸出功率，即所謂“最大不失真輸出功率”。負載阻抗過大或過小都不能獲得“最大不失真輸出功率”。低頻功率放大器獲得“最大不失真功率”輸出，必須是負載阻抗大小合適，這時的負載阻抗稱為“最佳負載阻抗”。最佳負載阻抗一般為幾千歐姆。

2.阻抗匹配

如何選擇最佳負載的矛盾解決了，但是由于低頻功率放大器一般處于末級，它的負載一般為揚聲器或耳機，這樣放大器的實際負載和要求的最佳負載阻抗之間發生了新的矛盾。我們需要的最佳負載阻抗一般為幾千歐姆，而一般揚聲器的阻抗往往只有幾個歐姆。因此，實際負載不能直接接到功率放大器的陽極電路中。否則，功率放大器的負載阻抗遠遠小于其最佳負載阻抗，輸出功率會大大減小，且失真也大。為了解決這一新的矛盾，必須使負載阻于功率放大器的最佳負載阻抗。使負載阻抗等于功率放大器的最佳負載阻抗稱為阻抗匹配。

在實際工作中必須注意這樣一個問題：就是在使用收音機或擴大器之前，必須檢查一下終端負載(揚聲器或耳機)是否已接上。如果沒有接上，就有燒壞電子管和輸出變壓器的可能，因為負載兩端開路，相當于次級對初級沒有影響，陽極負載為一純電感。由于鐵心線圈感抗很大，因之在其上面所感應的交流電壓的振幅也很大。如果此電壓超過變壓器初級的絕緣程度，就可能擊穿變壓器的絕緣（線圈之間的絕緣或線圈對鐵心的絕緣等）以致燒壞。另一方面，由于交流電壓很大，使得信號電壓正峰值時的瞬時陽壓很小，這時陽流很小，簾柵流就會很大，有可能使簾柵極的損耗超過額定值而燒壞電子管。為避免次級開路而產生的不良后果，有的機器在次級無負載時并聯一個電阻，而在負載接入時把電阻斷開，稱為代荷電阻。