定義
功率放大器基本上是用來(lái)增強(qiáng)輸入信號(hào)的功率電平的。功率放大器也稱為大信號(hào)放大器,因?yàn)闉榱嗽谳敵龆双@得大功率,所需的輸入信號(hào)電壓也必須很大。功率放大器中使用的晶體管稱為功率晶體管。
功率放大器的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)
收集器效率: 效率基本上是通過(guò)在輸出端將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的能力來(lái)衡量的。它是交流輸出功率與電源直流功率的比率。
功耗能力:定義為在運(yùn)行過(guò)程中散發(fā)設(shè)備產(chǎn)生的熱量的能力。由于功率晶體管設(shè)計(jì)用于處理大電流,因此它會(huì)快速升溫。因此,有必要消散其中產(chǎn)生的熱量。
失真:失真可以定義為操作期間輸入輸出中發(fā)生的變化。始終建議具有無(wú)失真輸出。
功率放大器的級(jí)數(shù):
為了提供必要的功率放大,功率放大器由以下三級(jí)組成,如下所示:
階段
1:電壓放大階段:由于傳感器產(chǎn)生的輸入信號(hào)值非常低,并且輸出端需要更高值的信號(hào),因此輸入信號(hào)在功率放大器的第一級(jí)被放大。
在這里,我們使用兩級(jí)電壓放大器,以便將低值輸入放大到所需水平。
第2級(jí):驅(qū)動(dòng)器級(jí):從電壓放大器獲得的放大電壓被饋送到驅(qū)動(dòng)器級(jí),以提供最大的功率增益并促進(jìn)阻抗匹配。
第3級(jí):輸出級(jí):該級(jí)主要由功率放大器組成,負(fù)責(zé)將最大功率傳輸?shù)捷敵鲈O(shè)備。
功率放大器的分類
功率放大器分為不同的類別,它們顯示了輸出信號(hào)相對(duì)于所施加的輸入信號(hào)的變化。
A類
在這類功率放大器中,
輸出電流流向整個(gè)輸入周期,即輸入周期的360?。它只在負(fù)載的
線性區(qū)域工作,因?yàn)楣ぷ鼽c(diǎn)是這樣選擇的,這給了我們精確的輸出作為輸入的輸出。
在這里,最大可能的效率為
50%。當(dāng)我們只是想要無(wú)失真的輸出時(shí),就會(huì)使用此類。
在整個(gè)輸入信號(hào)中,晶體管保持正向偏置模式。在此類中,晶體管始終保持活動(dòng)模式,這導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多的熱量,從而導(dǎo)致效率降低。
讓我們來(lái)看看A類放大器的電路圖和基本工作原理:
施加的輸入使集電極電流從最大值波動(dòng)到最小值,從而導(dǎo)致Q點(diǎn)沿負(fù)載線移動(dòng)。
優(yōu)點(diǎn):
它提供無(wú)失真放大。
小信號(hào)可以放大。
缺點(diǎn):
收集器效率低。
輸出功率低。
由于產(chǎn)生過(guò)多的熱量,需要散熱器,這使得它們既昂貴又笨重。
B類
在這種類型中,晶體管偏置的方式使得
電流僅在正半輸入周期內(nèi)流動(dòng)。在此中使用兩個(gè)互補(bǔ)晶體管,它們接收幅度相等但相位相反的輸入信號(hào)。
當(dāng)輸入施加在變壓器的中心抽頭次級(jí)時(shí),它產(chǎn)生兩個(gè)相位相反的相同信號(hào),兩個(gè)晶體管由這兩個(gè)輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
現(xiàn)在下面進(jìn)一步討論該操作: