2024年5月30日发(作者:安莎莉)
【Word版本下载可任意编辑】
甲类功率放大器
甲类功率放大器工作点是在负载线的中心附近。它的效率不高,但它的失真常常是较
低,设计最简单。
图12-5显示是一个甲类功率放大器。我们可利用负载线知道它能产生多大的信号功
率。通过电源电压UCC和饱和电流建立负载线。饱和电流是:
Isat= UCC / RC= 16V/ 80Ω= 200mA
负载线始于水平轴上的16V到达纵轴上的200mA。接着我们必需求出放大器的工作
点。忽略求基极电流,得到:
IB=UCC/RB = 16V/16kΩ= 1mA
图12-5 甲类功率放大器三极管的β是100,集电极电流是:
IC=β×IB =100×1mA=100 mA
从图12-6可知负载线具有100 mA的工作点。
在产生失真之前,放大器输出信号能被驱动到负载线的极限。电压的最大幅值是
16Vp-p。电流最大幅值是200 mA p-p。这两个最大值如图12-6所示。现在我们计算
信号的功率。电压的有效值换算如下:
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Urms=( Up-p / 2)×0.707 =( 16V/ 2)×0.707 =5.66V
电流有效值换算如下:
Irms=( Ip-p / 2)×0.707 =( 200 mA/ 2)×0.707 =70.7 mA
信号功率由如下:
P = Urms×Irms=5.66V×70.7 mA =0.4W
最大功率是0.4W
与产生这样信号功率有关的直流功率是多少?电源电压16V,从电源上取得的电流包
括基极与集电极电流,基极电流相当小,可以忽略,集电极平均电流是100mA。因此平均
功率是:
P = U×I =16V×100mA =1.6W
放大器为了产生0.4W信号功率从电源取得1.6W功率,放大器的效率是:
效率= (Pac/ Pdc) ×100 % = (0.4/1.6 ) ×100 % = 25 %
说明电阻负载甲类放大器最大效率是25%。只有当放大器最大输出时才能有这样效率。
当放大器没有足够的驱动功率,效率要下降。上面等式中的1.6W是不变的,驱动信号为
零时,效率降低到零。从电源输入的功率是输出功率的四倍。这些功率的四分之三变作热浪
费在负载和晶体三极管上,晶体三极管有时需要加一个大的散热器。
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2024年5月30日发(作者:安莎莉)
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甲类功率放大器
甲类功率放大器工作点是在负载线的中心附近。它的效率不高,但它的失真常常是较
低,设计最简单。
图12-5显示是一个甲类功率放大器。我们可利用负载线知道它能产生多大的信号功
率。通过电源电压UCC和饱和电流建立负载线。饱和电流是:
Isat= UCC / RC= 16V/ 80Ω= 200mA
负载线始于水平轴上的16V到达纵轴上的200mA。接着我们必需求出放大器的工作
点。忽略求基极电流,得到:
IB=UCC/RB = 16V/16kΩ= 1mA
图12-5 甲类功率放大器三极管的β是100,集电极电流是:
IC=β×IB =100×1mA=100 mA
从图12-6可知负载线具有100 mA的工作点。
在产生失真之前,放大器输出信号能被驱动到负载线的极限。电压的最大幅值是
16Vp-p。电流最大幅值是200 mA p-p。这两个最大值如图12-6所示。现在我们计算
信号的功率。电压的有效值换算如下:
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Urms=( Up-p / 2)×0.707 =( 16V/ 2)×0.707 =5.66V
电流有效值换算如下:
Irms=( Ip-p / 2)×0.707 =( 200 mA/ 2)×0.707 =70.7 mA
信号功率由如下:
P = Urms×Irms=5.66V×70.7 mA =0.4W
最大功率是0.4W
与产生这样信号功率有关的直流功率是多少?电源电压16V,从电源上取得的电流包
括基极与集电极电流,基极电流相当小,可以忽略,集电极平均电流是100mA。因此平均
功率是:
P = U×I =16V×100mA =1.6W
放大器为了产生0.4W信号功率从电源取得1.6W功率,放大器的效率是:
效率= (Pac/ Pdc) ×100 % = (0.4/1.6 ) ×100 % = 25 %
说明电阻负载甲类放大器最大效率是25%。只有当放大器最大输出时才能有这样效率。
当放大器没有足够的驱动功率,效率要下降。上面等式中的1.6W是不变的,驱动信号为
零时,效率降低到零。从电源输入的功率是输出功率的四倍。这些功率的四分之三变作热浪
费在负载和晶体三极管上,晶体三极管有时需要加一个大的散热器。
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