受迫停運率

[拼音]：gonglü fangdaqi

[英文]：power amplifier

以增強訊號直流、連續波或脈衝波功率為主要目的的放大電路，簡稱功放。它常作為多級放大器的末級，向負載提供所需功率。這種負載可以是揚聲器、電動機、電熱器、傳送天線等。功率放大器的重要指標是功率增益、失真度（見放大）和效率。效率是指放大器的有用輸出訊號功率與所消耗的直流電源功率之比。它直接反映器件熱損耗的大小，因而是表徵放大器最大輸出功率和尺寸的限制因素。

現代功放所用的有源器件主要是電晶體（雙極型電晶體或場效應電晶體），少數場合下（如高頻或微波大功率發射機的末級）也用真空管。前者的最大輸出功率在較低頻段已能達到數十千瓦，後者可達兆瓦級。常用的功率放大器多屬中、小功率範圍，使用電晶體作有源器件時效率較高、成本低、可靠性好。整合功率放大電路的最大輸出功率已達數百瓦。

功率放大電路有多種設計，常用的有單管放大器、推輓放大器和單端推輓放大器。它們的效率和複雜程度各不相同。

單管放大電路

在形式上與電壓放大電路相似，主要的差別是靜態工作點須適應輸出最大不失真功率的要求。為獲得較大功率增益，它的輸入端有時用變壓器耦合;為了簡單有時也用電阻-電容耦合。而它的輸出端常用變壓器耦合或直接耦合。變壓器耦合可使負載阻抗達到最佳值，並使直流供電電源通過耦合變壓器的歐姆壓降很小。直接耦合包括將負載直接接到放大器輸出電路的直流耦合和經扼流電感線圈、隔直流電容連線的交流耦合。

圖1為電晶體收音機的典型小功率輸出級。它工作於甲類狀態。在不使正弦波訊號輸出有明顯失真的條件下，這種變壓器耦合的單管功放級的最大理論效率為50％。它一般只用於功率不大的場合。

推輓放大電路

利用特性相同的兩個放大器件分別放大相位相差180°的輸入訊號，輸出訊號反相疊加後供給負載，構成推輓放大器（圖2）。推輓放大可以使兩個放大器件的非性線所產生的偶次諧波失真互相抵消，使總失真減小；同時輸出變壓器中直流分量也互相抵消，可減小變壓器的鐵芯體積和降低成本。推輓放大電路可減小靜態工作點電流，使之趨近於零（稱之為乙類放大器），而不致失真過大，故其效率較高，輸出功率也較大。

單端推輓放大器

圖2電路的缺點是輸入訊號要先經倒相獲得兩個相位相反的訊號，輸出訊號也要用變壓器反向疊加。為消除這個缺點，可利用極性相反的電晶體（PNP型和NPN型雙極電晶體，或N型溝道和P型溝道場效應電晶體）的互補特性，構成圖3中的單端推輓功放電路，其輸出端不用變壓器耦合方式，故稱之為無輸出變壓器（OTL）電路。耦合電容 Cc用來隔直流。應用兩個同極性的電晶體或電子管也可設計成單端推輓電路，但兩管運用於不同方式，它們的基極（柵極）對地（公共參考電位點）的輸入訊號要求不對稱，否則輸入訊號必須浮接，效能稍差。如果採用極性一正、一負的兩組電源（圖4），還可以免去圖3中的耦合電容，故稱之為無輸出電容 (OCL)電路。若採用使兩組單端推輓電路並接的橋式結構（圖5），則輸出直流電位也可抵消，並且減少一組電源。整合功率放大電路的末級一般都採用互補型單端推輓電路。

為了減小失真，各類推輓功放的兩個放大器件的放大特性應儘可能一致或互補，引入負反饋還可進一步減小失真。為了使失真最小並有良好的穩定性，各種單端推輓放大器中的電晶體常用共集電極運用方式。

專門用來放大窄頻帶射頻訊號的高頻功率放大器允許電流波形有很大失真，然後利用調諧電路把諧波抑制掉（見調諧放大器），為了儘量提高效率，可把電路的靜態工作點偏置到截止點以下，使放大管在每個正弦波週期內導電小於半個週期，稱為丙類放大器。不同地設定靜態工作點可以改變功放的工作效率，附表介紹按工作點分類的各類功放的主要特點。

為了進一步提高放大效率，先將訊號轉變為矩形脈衝序列，經放大後再轉換成模擬訊號。這種功放級工作於脈衝放大的狀態，理論上效率可達100％，稱為丁(D)類放大器，這種電路只適用於低頻，應用尚不廣泛。

在大功率放大器中，由於熱損耗大，結構上有源器件的主要發熱部分往往要外加散熱器(傳導、輻射冷卻)以降低器件溫升，有的大功率器件還必須使用風冷、水冷或蒸發冷卻裝置；為防止工作過程中溫升過高，有的大功率放大電路中裝有熱過載保護繼電器。