A类功放
A类放大器的特点是不论是否输入信号,其输出电路恒有电流流通,而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作,以求放大后的信号不失真。
所以它的优点是:失真度小,信号越小传真度越高。最大的缺点是效率低,最大只有25%,不输入信号时丝毫不降低消耗功率,极不适合做功率放大。但因其高传真度,部分高级音响器材仍采用A类放大器。
由于无论有没有信号输入,A类功放的电流损耗都一直很大,会产生很大的热量。所以当使用A功放的时候,需要有很好的散热环境。下图是A类功放的工作区间的示意波形,以及A类功放的一般实现方式,分别为“共集电极”、“共发射极”。
A类功放工作区间
A类功放的输出幅度为Vp,输出负载平均功率PL,电源输入功率为Ps,工作效率为η,则可以得到以下表达式:
PL=Vp*Vp/(2*Rl);Ps=2*Vcc*Iq;η=Pl/Ps,所以,可以推算出来,当Vp=VCC,而且Vp=IQ*RL时,A类功放有最大的工作效率,为25%。
B类功放
B类功率放大器是工作点在特性线极端处的一种放大器。当没有信号输入时,输出端几乎不消耗功率。根据定义,静态工作点为0,信号以一PNP型BJT与原射级跟随器相接,形成所谓的“互补式射级跟随器”又称为“B类推挽式放大器”。
其动作原理,在Vi的正半周其间,Q1导通且Q2截止,所以,形成图4的输出端正半周正弦波;同理,当Vi为负半周时,Q1截止而Q2导通,结果形成输出端负半周正弦波,如图4虚线部分所示。
由于B类推挽式放大器在无输入信号时不消耗功率,因此它较A类放大器有更高的最大效率可达78%。然而,由于推挽式放大器的信号振幅范围有一段是在特性线的非线性区域上,因此导致严重的失真,如下所示,这种失真我们称它做“交越失真”(Cross-Over Distortion)。
B类功放实现
B类功放工作区间
设输出信号为Vp*sinωt,输出负载平均功率PL,电源输入功率为Ps,工作效率为η,则可以得到:
PL=Vp*Vp/(2*Rl);Ps=2*Vcc*Vp/(π*Rl);η=Pl/Ps,当Vp=VCC时,B类功放有最大的工作效率,78.5%。
AB类功放
前面提到的B类推挽式放大器的交越失真,是由于信号大小在-0.6V