功放时偏置电阻参数的确定

偏置电阻，以常用的共射放大电路为例，主流是从发射极到集电极的，偏流就是从发射极到基极的。相对于主电路而言，为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。偏置电路往往有若干元件，其中有一重要电阻，往往要调整阻值，以调整基极电流，在三极管的放大区，确定的基极电流保证了需要的集电极电流在电流在设计规范内。这要调整基极电流的电阻就是偏置电阻。它放大电路的主要作用是提供大小适当的基极电流，以使放大电路获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。

功放时偏置电阻参数的确定

1.确定具体的电路形式

功率放大电路有两种基本的电路形式，分别是OCL和OTL，如上图和下图所示。两种电路基本相似，OCL电路采用的是双电源供电方式，且输出端是直接输出；而OTL电路是单电源供电方式，输出端采用了电容输出。二者的工作原理也基本相同，在此需要确定的是电路中的电阻RL、R1、R2、R3、R4、RPl、RP2的参数。二者任意选取其中一种都可，下面就以上图所示OCL电路为例来进行分析。

2.查阅资料或手册找到六个参数

在此需要知道功率放大管Q1、Q2及驱动管Q3的如下六个参数：放大系数β、集一射之间反向击穿电压VCCec（sat）、集电结最大耗散功率PCM、最大集电极电流ICM、发射结正向导通电压LIBE、集一射之间饱和电压Uce（sat）。有条件的朋友最好是先测试一下各管子的参数再进行下列步骤。

3.确定电源电压Vcc和负载RL

我们知道，在功率放大电路中电源电压越高，输出功率越大，所以我们尽量将电源电压取高些，但不能无目的的提高电源电压，要保证功率放大管的安全工作；而对于负载电阻来说，其阻值越小，电路输出功率也越大，但负载阻抗太小会使得负载电流太大，甚至超过功率放大管的最大电流而烧毁。那么，电源电压为多高，负载阻抗为多大才理想呢？这要根据功率三极管的选择条件才能进行确定。

根据三极管的选择条件可得出电源电压Vcc和负载RL的大小必须同时满足式（2）中的三个关系式：

说明：在计算时可先取负载阻抗为4Q代入（2）式进行计算，三个关系式中如果其中某一关系式不满足，则再取负载阻抗为8Q或16Q重复计算直到三个关系式同时满足为止。不过此时计算出的电源电压是将功率放大管视为理想状态而言的，没有考虑功率放大管的饱和压降，为了保证输出信号的质量，功率放大管Q1和Q2的饱和压降可取Uce（sat）=2V，即在计算出的电源电压的基础上再加2V作为电源电压VCC，但也要同时满足（2）式中的三个关系式。一旦电源电压和负载阻抗确定之后。在后面的计算中就不能再随意改动了。

4.根据负载RL计算出功率放大管的最大基极电流Ib（max）

最大输出电流等于最大输出电压与负载RL的比值，而最大输出电压是电源电压VCC与功率放大管的饱和压降Uce（sat）之差，即：

5.R1的确定

根据电路的工作原理可知，驱动管Q3受输入信号的控制而截止时，功率放大管Q1饱和导通。功率放大管Q2截止，负载上的电压和电流幅度都达到最大值，此时R1为Q1提供最大的基极电流Ib（sat）据此，可将电路等效为下图所示。则R1的阻值就等于R1上的电压URl与最大基极电流Ib（max）之比，

6.R2的确定

根据电路的工作原理可知：当驱动管Q3受输入信号的控制（如输入信号增大）而饱和导通时，Q1截止，Q2饱和导通。此时电路可等效为下图所示，图中由于Q1截止故采用虚线画出。由下图可看出，

7.R3、R4及RPl的确定

电阻R3、R4和RPl的作用是为驱动管Q3提供合适的静态基极电流Ibc3同时RPl具有调节输出中点电位的作用（正常情况下静态中点电位为0V）。而功率放大管Q1和Q2均处于轻微导通状态，此时静态集电极电流为

则静态基极电流为：

为了使Q3的静态工作点稳定，一般取R3上的电流是其基极电流Im3的3～5倍，而R3上的电压为其集电极电流lc。3在R2上产生的电压与Q3的发射结电压Ube3之和，即：

根据电路的静态工作情况及分压原理，可知Q3的基极上部分偏置电阻R’4为：

在电路设计中，此基极上部分偏置电阻R’4由电阻R4和RPl组成，可取电阻R4阻值为R’4的一半，而RPl的阻值为R’4，这样Q3的基极上部分偏置电阻的变化范围是1/2R’4～3/2R’4，能够保证静态时输出端中点电位调节到0V的位置。因此有：

8.RP2的确定

二极管D1、D2以及电位器RP2的作用是减小交越失真，电位器RP2可以调节功率放大管的静态电流，由于两个功率放大管具有对称性且参数相同，所以调节电位器RP2对中点电位几乎无影响。也就有调节RP2不会改变Q3的静态集电极电流ICQ3。

由下图可知．两个二极管上的电压VDl、VD2与ICQ3在RP2上产生的电压之和等于两个功率放大管的发射结电压Ube1，和Ube2之和。但由于为了减小功率放大管的静态功耗，提高效率。实际上此电压要比两个发射结电压之和小得多。即；

至此，只要知道三极管的六个参数，电路中各电阻的阻值由上述11个公式，就可以计算确定下来，0TL功率放大电路的偏置电阻参数的确定方法和步骤也完全一样，只是各式中的VCC用1/2Vcc替代乙就行了。

值得一提的是：多数情况下由以上公式计算出来的电阻值不是标称值，此时可用多个电阻串联或并联来实现，尽量使之相符合；当然稍许有点误差也是在所难免的，只要相差不大，是允许的，但要特别小心．因为很多对管都是达林顿管，其放大系数相当大，有好几千甚至上万倍，只要基极电流变化一点点，输出电流可不是一个小数目，也许这就是许多朋友不敢轻举妄动的原因吧，所以对于这种情况我们的原则是，对于电阻R1和R2是宜大不宜小，而对于电阻R3、R4由于有电位器可以调节可大可小，但要注意不要相差太大。