一、真空管機功率放大回路
由於一般真空管的輸出阻抗相當高約數KΩ到十數KΩ之間，而喇叭的輸入阻抗則是4~8Ω而已，所以真空管屏極端與喇叭之間須經由一輸出變壓器作為阻抗匹配，同時兼具隔離一次側高壓直流電的效果。因此藉由變壓器電路設計可以發展出兩種回路的功率放大輸出電路，即單端放大(Single)與推挽放大(Push-Pull)。
單端放大電路是以單一功率放大管(V2)工作在A類放大的線性區，再用變壓器偶和來匹配輸出阻抗為4~16Ω，如(A)所示。單端放大電路的優點為電路設計與構造簡單、成本低廉，缺點為輸出功率較小、較容易諧波失真及產生交流哼聲問題，而且輸出變壓器在零信號時具有直流成份的磁飽和問題，較高的信號電平輸出時失真更為嚴重。
單端放大器(Single)
推挽放大電路是以一只功率管做正向推(V3 Push)、另一只功率管反向挽(V4 pull)，每只功率放大負責信號的1/2放大，藉由二只功率放大管互相推挽，並由輸出變壓器合成完整的輸出波形，如此達成功率放大的任務，如圖(B)所示。推挽功率放大的優點是輸出功率較大、諧波失真較低，且因靜止時二管的電流一致而使磁力互相抵銷，所以較無直流磁飽和問題與交流哼聲產生，缺點則是電路複雜、造價較高。
P-P推挽放大器(Push Pull)
基於推挽式功率放大有較低的總諧波失真與較大功率輸出等優點，所以一般較優質的Hi-Fi音響常以此電路作為功率放大器。
二、功率放大器工作點分類
放大電路一基本偏壓形式可分為A類、AB類、B類、C類、D類等五種，因C類工作點在截止區和D類工作點在飽和區失真度相當高，所以不適合作為管機的放大而不作探討。
A類是工作在真空管的線性區，具有較低失真、低效率特性，適合單端及推挽放大電路設計。
B類是工作在真空管的靠近截止區具有高效率，而失真度可藉由推挽電路設計而降低，因此僅限於高功率推挽放大器使用。
AB類是集合A類與B類放大之大成，有較低失真度兼具高效率的優點，所以是Hi-Fi音響的最佳推挽設計電路。
上圖為A類Eg-Ip曲線與輸入、輸出訊號對照圖，曲線的P點為無信號時的零點對應屏極輸出電流Ip0，也就是一般俗稱工作偏壓點，Q為正值最大信號峰值工作點，O為負值最大信號峰值工作點。柵級信號輸入弦波依序為a - b - c - d - e，經放大後由屏極獲得電流a' - b' - c' - d' - e'，可以看見輸入信號與輸出電流的對應是落在Q-P-O的線性區間，所以最大電流為Ip0 + ip1，最小電流為Ip0 + ip2，均在放大信號後電流不致於產生飽和或截止問題，因此A類放大電路往往被認定是最佳的音訊放大設計。而無輸出時的零信號P點對映Ip0靜止狀態電流甚大，其效能自然也就較低了。
若將A類放大的零點信號向左移，則可以獲得較小的靜態工作電流，此即為B類放大電路。由上圖看出B類放大的正半週(a - b - c 到 a' - b' - c')是處於線區，負半週 (c - d - e 到 c' - d' - e')是處於非線性工作區，所以B類放大電路一般是以推挽設計來解決失真問題產生。
由於A類與B類放大個具有不同的優缺點，因此再調整一下工作點P將其至於A類與B類之間，即獲得AB類放大。Q為正值最大信號峰值工作點與A類放大位置點相同，O為負值最大信號峰值工作點剛好落在趨近截止點。在正半週(a - b - c 到 a' - b' - c')是完全線性，負半週 (c - d - e 到 c' - d' - e')不至於有太大的失真產生，若搭配推挽式設計則可得最好的放大回路，這也是一般真空管銘機所偏愛的設計。
三、推挽放大回路
推挽放大回路是利用二只電力放大功率管，將相差180∘信號對稱放大透過輸出變壓器一次側中間抽頭，將屏極的電流去除直流成份合成一個交流信號。
在上圖中輸入信號分別為ei1、ei2，二者間的項為相差180∘振幅大小一致，輸入至功率放大管V1、V2，柵極偏壓由Ec固定偏壓來決定工作點P的位置。二只電力管放大率μ值取一致的配對，因此在同一時間點上功率管的屏極電流分別Ipo1+Δip1與Ipo2-Δip2，其中Ipo1≒Ipo2、Δip1≒Δip2，因而上半部為V1的電流波形及下半部為V2電流波形，經推挽變壓器(OPT)合成以後的波形就如下圖所示：
其負載合成信號大小為單端放大的二倍以上(A類2倍、AB類2倍以上)，所以推挽放大電路的輸出功率也就為一般單端輸出二倍以上。除此以外推挽放大器電路也因正、負極性的磁力互相抵消，當供應電源Vbb含有漣波成份時可以互相消除，同時也在零訊號輸入時藉由磁力中和而無磁力產生，所以較大信號輸入時也不至於產生磁飽和問題。另一優點則是V1、V2放大時產生的諧波也因互相抵消而致使失真降低。
再者流經V1、V2的電流相位反大小一致，所以只在陰極加上一電阻Rk與濾波電容Ck ，即可組成簡單穩定的自我偏壓回路，這將有效的簡化推挽放大器的設計。
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