功率集成电路的出现，使历来为分立元件所独占的功率放大设备，实现了集成化。本文介绍国产集成功率放大器5G37（上海元件五厂生产）的主要特性及其一些典型应用线路，供读者选用时参考。
5G37集成功率放大器，是利用平面集成工艺技术，同时将电阻、晶体管（包括功率晶体管）制作在一块2×3毫米\(^{2}\)硅片上的固体组件。它用带有散热片的塑料双列直换式封装，因而具有体积小、使用方便、调试方便等特点。在18伏电源电压下，能向8欧负载提供2～3瓦不失真音频功率，它能应用于中小型电视接收机、录音机、电唱机、台式收音机以及其他设备。由于它的售价低于由分立元件组装的电路，因而颇受用户欢迎。
图1是5G37的内部电路图及引出线的序号位置；图2是封装外形及引出脚排列。从图1可以看出，这是一种具有二级放大的典型的OTL功率放大电路。如果象图1中用虚线连接的那样，配置少量的外部元件，就能十分方便地组装成一个OTL功率放大器。图中的BG\(_{1}\)、BG2是两个异极性复合管，它们等效成一个高β的PNP晶体管，作输入放大级。外部电阻R\(_{c1}\)用来确定BG2的工作电流（即I\(_{c2}\)≈2VBE／R\(_{c1}\)=1.4伏／Rc1。2V\(_{BE}\)为BG3、BG\(_{4}\)基极与发射极间的压降，每只管子为0.7伏左右，二只管子就近似1.4伏），一般Rc1取20千欧左右。BG\(_{3}\)、BG4则复合成高β的NPN晶体管，作驱动级。内部电阻R\(_{2}\)作这一级的负载，并由它确定这一级的工作电流。这是因为R2上端的电压为V\(_{cc}\)，电路输出端（第⑥脚）电位为\(\frac{1}{2}\)Vod=1;2V\(_{cc}\)，R2下端电位为\(\frac{1}{2}\)V\(_{cc}\)＋VBE8＋V\(_{BE9}\)，VBE8、V\(_{BE9}\)为BG8、BG\(_{9}\)的基—射极正向电压，于是R2两端的电压为V\(_{cc}\)-（1;2Vcc＋V\(_{BE8}\)＋VBE9）=\(\frac{1}{2}\)V\(_{cc}\)－2VBE，则I\(_{3}\)＋I4≈\(\frac{1}{2}\)V\(_{cc}\)-2VBER\(_{2}\)。BG5～BG\(_{7}\)是二极管链，用来给BG8、BG\(_{9}\)以及BG10、BG\(_{11}\)、BG12组成的准互补乙类输出级提供静态偏置电压（即用来确定末级静态偏流），并提供良好的偏置温度补偿。后一点是集成电路固有的优点，是分立元件电路无法比拟的。从图1还可以看到，BG\(_{2}\)的集电极，通过内部电阻R1（10千欧）接到输出端，构成直流全反馈。如果忽略R\(_{1}\)上的压降（VR1＝I\(_{c2}\)R1），则只要使BG\(_{1}\)基极电位偏置在1;2Vcc＋V\(_{BE1}\)上（VBE1≈0.6伏），就可保证电路输出端（⑥脚）电位处于12V\(_{cc}\)的最佳工作点上。
图1中，引出脚③和④之间外接一只15微微法电容，用来作相位校正，使电路在不同放大倍数下工作时，不会产生自激振荡。引出脚①外接一个R\(_{e1}\)和Cce1串联网络，作为交流反馈网络的一部分，以改善低频响应。它的作用可以这样来分析：由于5G37集成功放的开环（即不加负反馈）电压增益很大，在2000～3000倍之间，故加上负反馈后，放大器的闭环增益A\(_{vc}\)≈1/β。β为反馈系数。如果在工作频率上，Ce1的容抗远小于R\(_{e1}\)，则反馈系数β≈Re1/R\(_{1}\)，此时闭环电压增益Avc≈R\(_{1}\)／Re1。调节R\(_{e1}\)，就能改变放大器的增益。对直流而言，Ce1相当于开路，β=1，放大倍数也为1，故能稳定工作点。还可以看出，对于反馈系数而言，C\(_{e1}\)的取值大小能影响到电路低频响应的转折频率，如果低频转折点用fPL表示，则f\(_{PL}\)=1／2πRe1·C\(_{e1}\)。例如，如果要求低频响应优于50赫，当Re1＝100欧时，则C\(_{e1}\)应等于或大于1／2πfPL·R\(_{e1}\)＝1／2×3.14×50×100≈30微法。一般说来，Ce1值可在50～100微法之间选取。值得注意的是，在OTL电路中，由于负载（扬声器）阻抗很低，约4～16欧，所以低频转折点往往由输出电容C\(_{L}\)来确定，例如，当RL=8欧时，在上述要求下，C\(_{L}\)值应等于或大于1／2πfOL·R\(_{L}\)=1／2×3.14×50×8≈400微法，在图1中CL选取1000微法。
采用如图1所示的外部接法，C\(_{L}\)和RL还兼作驱动级自举网络，使其在正向驱动时，保持R\(_{2}\)两端电压恒定，以增强激励效能。其道理可以用图3来解释：在无信号输出时，图中B点的电位偏置在1/2Vcc上，而A点电位为V\(_{cc}\)，故电容CL上充到\(\frac{1}{2}\)V\(_{cc}\)的电压值上。由于CL容量很大，可近似认为是一只击穿电压为1;2V\(_{cc}\)的稳压管。在输出信号的正半周期，由于电容CL上的电荷来不及释放，故随着B点电位的正向上升，A点电位也上升，而A、B之间仍保持一个12V\(_{cc}\)值的电压差，这就使⑧脚的电位相应提高，甚至比⑦脚电源电压还要高，这样就保证了驱动级负载R2两端的电位在信号正半周期内不变，这也就达到了恒流驱动的目的。否则，如果将⑧脚接在V\(_{cc}\)上，则当B点电位升高时，R2两端压降降低，驱动能力随之下降，就会导致输出正向幅度达不到最大，这就是通常OTL电路要加自举网络的出发点。若R\(_{L}\)对地接，则必须另外加置一个RC自举网络，这就要多用二只元件。
5G37电路能在6～20伏电源电压范围内正常工作。由于电路内部采用直流耦合，因而低频响应取决于外电路的配置，低频段在-3分贝时的频率为f\(_{OL}\)=1／2πRLC\(_{L}\)。频率高端由补偿电容Cp决定，一般能延伸到100千赫，因而频响较好，能满足各种放音设备的要求。由于电路引出脚设计得较为周密，电路适应能力较强，功能较多，所以下面我们举几个例子加以介绍。
1．具有低频提升音调网络的OTL功率放大器 如图4（并参考图1）所示，这种电路的实质，是在5G37电路的引出脚①和⑥之间外接一个R\(_{v}\)－Cv网络，此网络和内部电阻R\(_{1}\)（10千欧）并联来衰减高音，而在效果上起到提升低音的作用。改变Cv值就可改变高频转折频率，而调节R\(_{v}\)值就可改变低频提升量。一般说来，如果按图4中的数值装配，可获得3～10分贝的低频提升量。
2．与结型场效应器件结合的音调控制放大器 如果对音质要求更高，可用一只场效应晶体管（比如3DJ6）与5G37配合运用，构成一个具有高低音提升作用的音调控制电路。只要场效应器件跨导足够高（1000μ Ω以上），就可以达到±10分贝以上的高、低音提升（或衰减）效果，构成一个音质较好的音频放大电路（见图5）。利用场效应管作音调控制放大器，可以兼有高输入阻抗的特性。按图5所示的阻值配置方法，输入阻抗约为100千欧，可直接用于电唱机（晶体唱头）的放音电路，而省去阻抗缓冲级。
3．低压BTL电路 由于集成技术在制造工艺上的局限性，为了保证电路有足够的电流驱动能力，5G37输出级采用了复合管结构，这样做的一个缺点是导致电源电压利用率降低。一般情况下，当工作电压低于9伏时，输出功率急剧下降，于是限制了5G37在诸如6伏电源的录音机上的运用。补救的措施是利用二块5G37电路组成所谓BTL电路，使其在相同的电源电压下较之单块OTL电路的输出功率提高4倍。
从图6可以看到，第二块5G37是经电位器R\(_{V1}\)从①脚输入的，因此是一个倒相放大部，调节RV1可使放大倍数为1，从而减小了V\(_{0}\)1和V02的不对称性。电位器R\(_{V2}\)用来调节第二块5G37的输出直流电位，从而保证负载二端的直流电位严格相等，使流过RL的直流电流为零。当V\(_{cc}\)＝6伏，RL=4欧时，可输出近2瓦的功率，能满足一般盒式录音机的需要。
由于末级电流极限输出小于1.5A\(_{p－p}\)，所以本文介绍的5G37构成的BTL电路不适宜在高于12伏电压下工作。
4．帧输出功率放大器 与普通由分立元件组成的OTL电路一样，集成功率放大器5G37除用作放大音频信号推动扬声器外，也可以用来驱动低阻抗电感负载，作帧偏转线圈驱动电路就是一个典型的例子。具体电路和连接图见图7。图中BG\(_{1}\)兼用作换向开关，用来控制扫描正程和逆程的转换。这是一种典型的多谐振荡器式的帧扫描电路，5G37用作振荡和输出，能用于23厘米和31厘米的黑白电视机帧输出电路，偏转线圈直流电阻约4欧。
以上是集成功放5G37的几个应用例子，作为一个通用放大电路，只要熟悉集成块的工作原理及电路内含特点，就可以组成具有各种特色的功率放大器。
由于集成工艺不适宜制作小阻值电阻，因而输出级没有串接通常的保护电阻，所以使用时切忌输出短路。一旦输出端短路，电路极易失效。(王国定)