小型功率放大器设计及仿真实验
功率放大电路的特点
要向负载提供足够大的输出功率，即电压放大与电流放大。
推挽电路
如下图所示
！［简单的推挽电路］
由图可知，在输入信号的正半周期时，vt1vt1导通，vt2vt2截止；在负半周期时，vt2vt2导通，vt1vt1截止；两个三极管在不断地交替导通和截止，两者的输出在负载上合并得到完整周期的输出信号。这种电路称为推挽电路。
当输入电压为零时，两个三极管均截止，静态功耗为零。
加上正弦输入电压后，两个三极管轮流导通，三极管的平均功耗相对较小，使直流电源提供的功率较多地传送给负载。otl互补对称电路
由我上一篇写的共集电极放大电路与multisim仿真学习笔记可知，当负载电阻过小时，射极跟随器输出波形底部会被截去。为改善这种缺点，将发射极负载电阻换成pnp型晶体管，如下图所示
！［推挽型射极跟随器］
使用配对的pnp型2n5401三极管代替发射极负载电阻。npn型三极管将电流推给负载，pnp型三极管吸收电流，所以称为推挽型射极跟随器。该电路输入输出波形如下图所示
！［交越失真］
可见当负载为100ω100ω时，取出了±23ma±23ma的电流，但输出波形底部并没有被截去。不过，在0v0v附近出现了交越失真，这是因为基极与发射极电位差小于0.7v，三极管截止，所以在输出波形中央产生±0.7v±0.7v的盲区。
像这种输出端省去变压器，输入端通过大电容c1c1连接两个三极管的基极，输出端通过大电容c2c2连接负载，称为otl电路。
上面电路为otl乙类互补对称电路（每管的导电180∘180∘，称为乙类电路；上一篇写的射极跟随器导电360∘360∘，称为甲类电路；两者间为甲乙类电路）。可测得此电路静态基极电位ub=6vub=6v.
另外，经过对此电路测试，可知当输入信号一定时，两个三极管的基极电流与负载存在以下关系
为改进改电路存在的交越失真，加入二极管消除晶体管的盲区，如下图
！［改进］
加入2n4007二极管后可见ub1=6.5vub1=6.5v，ub2=5.5vub2=5.5v，而发射极电压ue=6vue=6v，使得两个三极管的基极与发射极间的电位差为0.5v0.5v，所以输入信号在0v0v附近变化时，发射结能导通。可见二极管的压降抵消了晶体管的ubeube，消除了交越失真。波形如下图
！［波形］
然而，由于温度的升高，使得uf》ubeuf》ube，输入电压为0v0v时也导通，导致集电极电流作为空载流动，导致加大集电极电流，造成热击穿。可改进成下图形式
！［防热击穿］
r5r5和r6r6作用是防止空载时集电极电流过大，但也会使得输出阻抗增加。
二极管用三极管代替，得
上图实验ub=1.379vub=1.379v时，输出波形几乎贴近于输入电压波形，如下图所示
！［波形］
小型功率放大器设计
例：设计电压增益20db20db，输出功率0.2w0.2w以上（8ω8ω负载）的功率放大器。
前置电路为共发射极放大电路，后置电路为设计跟随器，如下图
！［原理图］
1. 确定直流电源电压电源电压由输出功率决定
5. multisim仿真验证
设置好参数进行仿真，如下图
！［otl小型功率放大区］
可见8ω8ω负载时，该功率放大器电压放大倍数为
前置射极放大电路与后置射极跟随器输出电压波形如下图
！［波形图］（
ocl互补对称电路
由于otl电路输出端通过大电容连接负载，在低频时容易失真，而且大电容由电感效应，高配时将产生相移，并且大电容无法用于集成电路。
将输出端大电容去掉，两个三极管分别用两路正负直流电源供电，这种电路称为ocl电路，如下图所示
！［ocl］
根据上面所学的方法设计好电路，该电路输出电压波形图如下所示
！［波形］
完美的输出波形。
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加上正弦输入电压后，两个三极管轮流导通，三极管的平均功耗相对较小，使直流电源提供的功率较多地传送给负载。otl互补对称电路
由我上一篇写的共集电极放大电路与multisim仿真学习笔记可知，当负载电阻过小时，射极跟随器输出波形底部会被截去。为改善这种缺点，将发射极负载电阻换成pnp型晶体管，如下图所示
！［推挽型射极跟随器］
使用配对的pnp型2n5401三极管代替发射极负载电阻。npn型三极管将电流推给负载，pnp型三极管吸收电流，所以称为推挽型射极跟随器。该电路输入输出波形如下图所示
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另外，经过对此电路测试，可知当输入信号一定时，两个三极管的基极电流与负载存在以下关系
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！［改进］
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！［波形］
然而，由于温度的升高，使得uf》ubeuf》ube，输入电压为0v0v时也导通，导致集电极电流作为空载流动，导致加大集电极电流，造成热击穿。可改进成下图形式
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