功率放大器的特点和主要指标

从能量控制和转换的角度来看，功率放大电路和一般的放大电路没有本质的区别。但功率放大电路上既有较大的输出电压，同时也有较大的输出电流，其负载阻抗一般相对较小，输出功率要求尽可能大。因此从功率放大电路的组成和分析方法，到电路元器件的选择，都与前几章所讨论的小信号放大电路有很大的区别。低频功率放大器的主要指标有以下几项：

1.提供尽可能高的输出功率Po

功率放大器的主要要求之一就是输出功率要大。为了获得较大的输出功率，要求功率放大管（简称功放管）既要输出足够大的电压，同时也要输出足够大的电流，因此管子往往在接近极限运用状态下工作。

所谓最大输出功率，是指在输入正弦信号时，输出波形不超过规定的非线性失真指标时，放大电路最大输出电压和最大输出电流有效值的乘积，即：

2.提供尽可能高的功率转换效率

功率放大器实质上是一个能量转换器，它将直流电源提供的功率转换成交流信号的能量提供给负载，但同时还有一部分功率消耗在功率管上并产生热量。

所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源提供的直流总功率的比值，其定义为

式中：Po为输出信号功率；PV为直流总功率。显然，η越大越好，但总有0≤η≤1。(www.xing528.com)

设功放管的损耗功率为PVT，则有

式（5-2）表明，提高效率η可以在保持输出功率Po不变的情况下降低损耗功率PVT。

值得注意的是，效率越低，输出功率就越低，相对的消耗在电路内部的损耗功率也就越高，这部分电能使元器件和功率管的温度升高，给电路的工作造成不利。

3.非线性失真要小

功率放大器是在大信号下工作，电压电流摆动幅度很大，所以不可避免地会产生非线性失真。而同一功率管的输出功率越大，非线性失真也就越严重。在实际应用中，我们应根据负载的不同要求来选择重点，如在音响和测量设备中应尽量减小非线性失真。而在控制继电器和驱动电机等工业控制场合，允许有一定的非线性失真，而以输出功率为主要目的。

4.功率管的散热要好

在功率放大器中，即使最大限度地提高效率η，仍有相当大的功率消耗在功率管上，使其温度升高。为了充分利用允许的管耗，使管子输出的功率足够大，就必须研究功率管的散热问题。为了功率管的工作安全，必须给它加装散热片。功率管装上散热片后，可使其输出功率成倍提高。