甲类工作状态晶体管存在问题 → 乙类工作状态晶体管管耗小效率高（但存在非线性，即交越失真） → 甲乙类工作状态晶体管（但存在功率管匹配异型困难） → 准互补对称放大电路(ocl) → 单电源互补功率放大电路（otl） → 变压器耦合功率放大电路
1、互补对称式乙类功率放大电路
1.结构
图9.1（a）所示电路采用两个npn和pnp管各一只，且特性对称，组成互补对称式射极输出器。简称ocl电路，意为无输出耦合电容。
2.工作原理
静态时： u i =0 → i c2 = i c2 =0 （乙类工作状态） → u o =0 。
动态时： u i >0 → vt2导通，vt3截止 → i o = i c2 ；
u i <0 → vt3导通，vt2截止 → i o =− i c3 。
特点：
（1） i bq 、 i cq 等于零。
（2）两管均工作半个周期。
3.分析计算
（1）输出功率
由电路可知，输出电压 u o 变化范围为： 2( u cc − u ces )=2 i cm × r l
若忽略管子饱和压降 u ces ，则：
输出电流最大值 i cm = u cc r l
输出电压最大值 u cm = u cc
输出最大功率 p om = i cm 2 × u cm 2 = u cc 2 r l × u cc 2 = u cc 2 2 r l
（2）直流电源供给的功率
因为两管各导通半个周期（不考虑失真），每个电源只提供半个周期的电流，且每管电流平均值为
i c = 1 2π ∫ 0 π i c2 d(ω t) = 1 2π ∫ 0 π i cm sin(ω t)d(ω t) = 1 2π u cc r l [ −cosω t ] 0 π = 1 2π u cc r l ×2= 1 π u cc r l
所以，总功率为 p v =2 i c u cc = 2 π u cc 2 r l
（3）效率
η= p om p v = π 4 =78.5%
（4）晶体管耗散功率
2 p t = p v − p om = 2 π u cc i cm − 1 2 u cc i cm = 2 u cc u cm π r l − u cm 2 2 r l
将上式对 u cm 求导并令其为零，得：
d p t d u cm = 2 u cc π r l − u cm r l =0
即 u cm = 2 π u cc ≈0.64 u cc
代入上式，可求得最大管耗
2 p t = 2 u cc π r l 2 u cc π − 1 2 r l ( 2 u cc π ) 2 = 4 π 2 u cc 2 2 r l = 4 π 2 p om ≈0.4 p om
4.缺点
电路存在交越失真。如图9.1（b）图所示，是由于三极管的死区电压所造成，属非线性失真。
2、互补对称式甲乙类功率放大电路
1.甲乙类双电源互补对称电路
（1）基本工作原理
图9.2（a）所示电路中除增加驱动级vt1管外，还增加了两只二极管vd1、vd2，目的是建立一定的直流偏置，偏置电压大于管子死区电压，以克服交越失真。此时管子工作于甲乙类状态。
静态：利用vt1基极电流在vd1、vd2的正向压降给vt1、vt3两管提供基极偏置电压，发射结电位分别为vd1、vd2的正向导通压降，致使两管处于微弱导通状态——甲乙类状态。
两管静态电流相等，负载上无静态电流，输出电压 u o =0 。
动态：当有交流信号输入时，vd1和vd2的交流电阻很小，可视为短路，从而保证两管基极输入信号幅度基本相等。两管轮流工作， i c2 、 i c3 波形如图9.2（b）所示，因为负载电流为两者之差，反相相加后得到的， i o 波形如图9.2（b）所示，明显改善了交越失真。
（2）分析计算
在忽略vt2、vt3管的饱和压降时，该电路的最大输出功率和效率与乙类相同。
（3）电路存在问题
第一：当要求输出功率较大时，要求推动功率管的基极电流也要很大，而由于功放管的 β 不会很大，所以驱动级vt1要提供大电流难以做到。
第二：两只大功率异型管的的配对比较困难，难以做到特性对称。
2.准互补对称式功率放大电路
为解决上述问题，可以增加复合管vt2、vt4 → 代替vt2；vt3、vt5 → 代替vt3。这样，既扩大了电流驱动能力，同时也利用同类型的vt4、vt5作为输出管，较好地实现了特性匹配的目的。如图9.3所示。
3.单电源互补对称式功率放大电路（otl）
实际电路中，如收音机、扩音机中，常采用单电源供电。单电源供电常采用变压器耦合，这里省略了变压器，称为无输出变压器。简称otl电路，如图9.4所示。
（1）基本工作原理
静态：因两管对称，vt2、vt3两管发射极e的电位 u e = 1 2 u cc ，负载无电流。
动态： u i >0 → vt2导通，vt3截止 → 对负载供电，并对 c 充电； u i <0 → vt3导通，vt2截止 → 电容 c 通过vt3、 r l 放电维持负半周电流（电容 c 相当于电源）。
注意：应选择足够大的电容c，以维持其上电压基本不变，保证负载上得到的交流信号正负半周对称。
（2）分析计算
同ocl电路分析相同，不同之处只要将式中的 u cc 改为 1 2 u cc 即可，得：
p om = 1 8 u cc 2 r l
p v = 1 2π u cc 2 r l
η= p om p v = π 4 =78.5%
（3）存在问题
在图9.4 中，当e点电位升高时，b点电位基本不变，vt2管基极电流减小，负载电流减小，使得输出电压正方向变化的幅度受到限制，远小于 1 2 u cc 。
4.自举电路
增加电容 c 3 和电阻 r 3 ，如图9.5所示，靠电路本身抬高 p 点电位，原理如下： u p = u cc − i c1 r 3 u e = 1 2 u cc u c3 = u p − u e }⇒ u c3 = 1 2 u cc − i c1 r 3
若电容 c 3 足够大，充电后 u c3 基本不变，为一常数。
由于 u p = u c3 + u e
显然 u e ↑ → u p ↑
即e点电位升高 → p点电位随之升高 → vt2充分导通 → 保证负载两端有足够大的电压变化量。
3、变压器耦合推挽功率放大电路
前述电路，虽各有特色，但在负载rl过大或过小时，对负载管的耐压或耐流值要求过高，通常的解决办法就是利用变压器将实际的负载变换成最佳负载，实现阻抗匹配，电路如图9.6所示。
1.工作原理
静态时： u i =0 → i c1 、 i c2 均为0 → u 0 =0 。
动态时： u i >0 → vt1导通，vt2截止 → i o = i c1 ； vt2导通，vt1截止 → i o = i c2 。
通过变压器tr2将两个半周合成为一个完整的正弦波，并通过变比 n ，将 r l 变成 n 2 r l ,以实现阻抗匹配。
2.分析计算
输出功率为：
p om = u cc n r l
其中 n= n 1 n 2
n 1 ——变压器tr2原边绕组匝数的一半
n 2 ——tr2副边绕组匝数
总输出效率为：
η ′ = η tr η
其中 η tr ——变压器效率
η ——晶体管输出效率
3.优点：可方便实现阻抗匹配，获得最佳负载。
缺点：体积大、效率低、频率特性差，且不易集成。
常用于要求输出较大功率较大的情况。
4、集成功率放大电路简介
图9.7(a)示电路为国产通用型集成功率放大器5g31，其中主要环节有：
（1）前置放大级（输入级）——vt1 、vt2和电阻 r 1 、 r 2 、 r 3 、 r 4 、 r 5 、 r f1 和 r f2 等组成单入、单出的差放电路。
（2）中间放大级——由三极管vt3和vt4组成。vt3为vt4的偏置管，对信号进行二次放大。
（3）推动级——vt5、vt6、vt7、vt8和 r 7 构成。vt5、vt6、vt7具有温度补偿作用，可稳定输出级静态电流，并为输出级通过适当偏置以消除交越失真。
（4）功率放大级——复合管vt9、vt10为npn管，复合管vt11、vt12和vt13为pnp管，共同构成互补输出级，为准互补甲乙类功率放大电路。
5g31实际应用电路和外部接线如图9.7(b)所示。