在高保真音頻設(shè)備中，功率放大器用于處理和放大各種聲源輸出的音頻信號(hào)而不失真，從而實(shí)現(xiàn)一定的功率來(lái)促進(jìn)揚(yáng)聲器的聲音。其中，如何放大音頻信號(hào)的功率，從而實(shí)現(xiàn)高功率、高效、小失真，是功率放大器需要解決的主要問(wèn)題。

功率放大器的要求和組成

1.功率放大器的基本要求(1)輸出功率較大。為了獲得足夠大的輸出功率，功率放大器的工作電壓和電流接近極限參數(shù)。功率放大器集電器的***大允許耗散功率與功率放大器的散熱條件有關(guān)。改善功率放大器的散熱條件可以提高其***大允許耗散功率。在實(shí)際使用中，應(yīng)按規(guī)定安裝散熱器。

（2）高效率。揚(yáng)聲器獲得的功率與電源提供的功率之比稱為功率放大器的效率。功率放大器的輸出功率由直流電源提供。由于功率放大器管具有一定的內(nèi)阻，因此會(huì)產(chǎn)生一定的功率損耗。功率放大器的效率越高越好。

（3）非線性失真應(yīng)該很小。由于功率放大器中的信號(hào)具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，功率放大器管工作接近截止和飽和狀態(tài)，超出了特征曲線的線性范圍，因此有必要嘗試減少非線性失真

2.功率放大器的基本組成

在高保真音頻電路中，功率放大器電路通常由兩個(gè)或多個(gè)音頻通道組成。每個(gè)通道分為兩個(gè)主要部分，即前置放大器和功率放大器。這兩個(gè)部分電路可以設(shè)置在兩個(gè)機(jī)箱中，也可以組裝在同一個(gè)機(jī)箱中，后者稱為綜合放大器。由于左右通道完全相同，因此在雙通道電路中只介紹了其中一個(gè)，如圖3.1所示。圖中左側(cè)為前置放大器，右側(cè)為功率放大器。

（1）前置放大器的組成。前置放大器具有雙重功能：選擇所需的聲源信號(hào)并將其放大到額定電平；為了美化聲音，應(yīng)進(jìn)行各種音質(zhì)控制。這些功能由平衡放大、聲源選擇、輸入放大和音質(zhì)控制等電路完成。

①聲源選擇。聲源選擇電路的功能是選擇所需的聲源信號(hào)并將其發(fā)送到后級(jí)，同時(shí)關(guān)閉其他聲源通道。各種聲源的輸出不同，通常分為高電平和低電平。調(diào)諧器，錄音機(jī)，CD唱機(jī)，VCD/DVD光盤(pán)機(jī)等聲源輸出信號(hào)電平達(dá)到50~5000mV，它被稱為高電平音源，可以直接輸入音源選擇電路；動(dòng)態(tài)圓和動(dòng)磁電唱機(jī)的輸出電平僅為0.5～5mV，它被稱為低電平聲源，在發(fā)送到聲源選擇電路之前必須均勻放大。線路輸入端，也稱為輔助輸入端，可以增加連接電視信號(hào)和其他高電平聲源的前置放大器的使用和靈活性。

②輸入放大。輸入放大器的功能是將聲源信號(hào)放大到額定電平，通常為1V左右。在音質(zhì)控制電路中，輸入放大器可以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的放大器或完成所需的放大。③音質(zhì)控制。音質(zhì)控制的目的是控制音響系統(tǒng)的頻率特性，以實(shí)現(xiàn)高保真音質(zhì)；或者根據(jù)聽(tīng)眾的愛(ài)好來(lái)修改和美化聲音。有時(shí)，可以插入一個(gè)獨(dú)立的平衡器，以進(jìn)一步美化聲音。音質(zhì)控制包括音量控制、響度控制、聲調(diào)控制、左右聲道平衡控制、低頻噪聲和高頻噪聲抑制等。

(2)功率放大器的組成。雖然功率放大器的電路種類很多，但基本上都是由激勵(lì)級(jí)、輸出級(jí)和保護(hù)電路組成的。

①激勵(lì)水平。激勵(lì)水平可分為輸入激勵(lì)水平和促進(jìn)激勵(lì)水平。前者主要提供足夠的電壓增益，后者還需要提供足夠的功率增益，以激勵(lì)功率放大器輸出水平。

②輸出級(jí)。輸出級(jí)的作用是在不失真的情況下產(chǎn)生足夠的輸出功率。為了獲得滿意的頻率特性、諧波失真、信噪比等性能指標(biāo)，可以在輸出級(jí)和激勵(lì)級(jí)之間引入負(fù)反饋。

③保護(hù)電路。保護(hù)電路用于保護(hù)輸出電源管和揚(yáng)聲器，以防止過(guò)載損壞。此外，對(duì)于完整的高保真功率放大器，還必須設(shè)置直流穩(wěn)壓電源和電平顯示電路。