新型桥式功放电路

笔者最近制作了一个大功率后级音频放大器，考虑到为降低制作成本和难度，另行设计了一种功放电路，该电路的基本结构如图１所示。ＢＧ１～ＢＧ４是四只特性相近的功率管，连接成桥式电路，负载ＲＬ接在两个桥臂上；ＩＣ１和ＩＣ２是由两块运放构成的电压比较器；Ｄ１和Ｄ２构成半桥整流输入电路。

静态时，ＶA＝ＶB＝０，ＩＣ１和ＩＣ２的输出端都为高电平，则ＢＧ１和ＢＧ３截止，ＢＧ２和ＢＧ４导通，所以ＶM＝ＶN＝０，ＲＬ中无电流流过。

动态时，信号ｕｉ从Ａ、Ｂ两端输入。因为输入电路为半桥整流电路，如图２（ａ）所示，它能把输入的正弦波信号转变成以Ｏ点为负极，以Ａ、Ｂ两点为正极而作周期性交替变化的单向脉冲信号。在０～Ｔ／２时间内，若正半周期先从Ａ点开始，则在这段时间内，输入信号ｕｉ经Ｄ２加到Ｄ１两端（半波整流），使Ｄ１两端的电压ＶA从零——最大值——零，如图２（ｂ）所示。而Ｂ点和Ｏ点等电位，在这一过程中，ＩＣ１的输出端由高电平跳变到低电平，于是ＢＧ２截止；同时ＢＧ１在ＶA的控制下也开始导通，输出电流ｉ０２由Ｖｃｃ→ＢＧ１→ＲＬ→ＢＧ４→电源负极。在Ｔ／２～Ｔ时间内，输入信号ｕｉ经Ｄ１加到Ｄ２两端，且Ａ点与Ｏ点等电位。这时ＩＣ２的输出端由高电平跳变到低电平，而ＩＣ１的输出端由低电平跳变到高电平，于是ＢＧ４截止；ＢＧ２导通；同时ＢＧ３也在ＶB的控制下开始导通，输出电流由Ｖｃｃ→ＢＧ３→ＲＬ→ＢＧ２→电源负极。这样流过ＲＬ中的电流Ｉｌ就是由ｉ０１和ｉ０２所合成的一完整正弦电流。若忽略各管的Ｖｃｅｓ，则在半个周期内，ＲＬ上的最大电压幅值可达Ｖｃｃ，在一个周期内，ＲＬ上正弦电压的峰值可达到两倍Ｖｃｃ。通过以上分析可知，这种功放电路由单电源供电，电路具有良好的平衡性和对称性。ＢＧ１和ＢＧ３工作在乙类状态，需加装上大面积的散热片；而ＢＧ２和ＢＧ４工作在开关（丁类）状态，因为管耗较小，所以只需加装上小面积的散热片。

在实际应用时，为了使功放电路的性能有所改善，可改变ＢＧ１和ＢＧ３的偏置电路，使它们工作在甲乙类状态或甲类状态。同时两块运放的同相输入端也应加上合适的偏置电压，反相输入端还应加上限幅电路。