■推挽（push-pull）放大器的输出功率和功耗计算

本文插图
图1、单端（SE ， Single-ended）推挽放大器
图1所示的推挽（push-pull）放大器输出级的瞬时输出功率PO(t)和耗散功率PD (t) ，由下列各项给出：

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输出功率和耗散功率的平均值取决于输出信号V0 (t)和负载阻抗ZL ；通常情况下，假设正弦波与欧姆负载RL相结合，从而推导出下面的方程：

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平均耗散功率PD可以用下面的方程计算：

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而平均输出功率PO只需用下面的方程来简单计算为：

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全摆幅正弦波进入4?或8?负载电阻的平均输出功率用来计算放大器的最大输出功率，例如：100W/8? 。对于图1所示的输出级，最大信号幅度等于Vp/2 ，因此最大输出功率为：

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放大器的最大输出功率可以通过使用桥结负载(BTL ， bridge-tied-Ioad)配置实现四倍的倍增，如图2所示。在这种配置中，负载连接在两个相同放大器的输出之间，这些放大器是在反相驱动的。因此，最大输出信号幅度加倍到了VP ，同时，不再需要半电源电压VP/2 。由于输出晶体管中的耗散也是四倍，因此BTL放大器的效率等于SE（单端）放大器的效率。

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【■推挽（push-pull）放大器的输出功率和功耗计算】
图2、桥结负载(BTL）放大器的架构
如果使用无功（电抗）负载，也可以计算平均耗散。无功（电抗）负载ZL 导致负载电流IO按的相位相对于负载电压VO提前或者滞后φL：

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放大器输出级的平均功率耗散在无功（电抗）负载下明显高于同幅度的电阻负载。计算平均功耗的另一种方法是使用输出信号的幅度分布。真实音乐信号的振幅分布与正弦波不一样，但通常可以用高斯分布来表示。然而，由于振幅分布不包含频率信息，因此如果负载阻抗与频率有关，则不能使用该方法，这通常是实际扬声器的情况，即其负载阻抗是与频率有关的。

■推挽（push-pull）放大器的输出功率和功耗计算

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