浅谈功率放大的原理

至今为止，所考虑的放大范围都是较小信号(微弱电压、电流)的变化，因此只需要晶体管特性曲线的一部分就可以了。但是如果要处理在特性曲线整个区域内的电压、电流变动的大信号时，则会发生波形失真、集电极功耗增加、得不到线性动作等。下面我们来考虑该如何应付这些情况。

如果处理的信号增大，则晶体管的集电极功耗增加，发热变得不可忽视。必须使用散热板或进行外部冷却。对元件本身的处理也与小信号不同,具有一定的变化。

首先，让我们来考虑以下例题。

例题在图所示的放大电路中,假设集电极电压Vcc=15V,集电极直流电流为10mA,集电极负载电阻RL为1kΩ。如果在直流电流上叠加3mA的交流信号(正弦波的有效值)，负载所产生的交流信号的电功率是多少?是直流功率的百分之几?

解:1kΩ的负载所产生的交流信号的电功率为

Pa=ic2X RL=(3mA)2X1kΩ=(3X10-3A)X(1X103Ω)=9X10-3W= 9mW

由直流电源取得的直流功率为

Pd= IcV=10X10-3X15W= 150X10-3W= 150mW

因此，Pa/Pd=9/150=0.06= 6%，交流功率为直流功率的6%。

以上例题所述的晶体管电路属于功率放大器。一般情况下,在不超过集电极功耗范围内能使电压、电流变化甚大的放大器称为功率放大器。与此相对应，在工作点附近变化范围极微小的称为电压放大器，以示区别。在一般电路中除了最后一级放大器以外，多数场合被认为是仅着眼于电压(电流)的电压(电流)放大器。

审核编辑：黄飞