根据功率放大电路中晶体管静态工作点设置的不同,可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类,丙类功放适用于高频信号放大,这里主要介绍低频功率放大电路中的甲类、乙类和甲乙类。
1.甲类
甲类功率放大电路中静态工作点的位置适中,如图8-1a所示。由于放大电路有较大的静态电流,能对输入信号的整个周期进行放大,晶体管在输入信号的整个周期中都有电流流过,即晶体管的导通角θ=360°。电路输出信号的非线性失真小。其缺点是管耗大、效率低。因为无论有无输入信号,晶体管在整个周期内都导通,电源始终不断消耗功率。在没有信号输入时,这些功率全部消耗在管子和电阻上,并转化为热量耗散出去。当有信号输入时,其中一部份转化为有用的输出功率,信号愈大,输送给负载的功率愈多。由于功率损耗较大,工作效率较低,在理想情况下,甲类功率放大的效率最高只能达到50%。
图8-1 功率放大电路的静态工作点
a)甲类 b)乙类 c)甲乙类(www.xing528.com)
2.乙类
乙类功率放大电路的静态工作点设置在截止区内负载线与横轴的交点上,如图8-1b所示。在信号为零时,静态管耗为零,电源供给的功率也为零(或很小),此时晶体管不消耗功率;当有输入信号时,晶体管仅在半个周期导通,即晶体管的导通角θ=180°,故减小了功率损耗,效率大大提高。当输入信号增大时电源供给的功率也随之增大,这样电源供给功率及管耗都随着输出功率的大小而变化,能量转换效率得以提高。
3.甲乙类
甲乙类功率放大电路的静态工作点设置在放大区但接近截止区,如图8-1c所示,即晶体管静态时处于微导通状态,工作状态介于甲类和乙类之间,在整个信号周期内,晶体管导通时间大于半个周期,即晶体管的导通角180°<θ<360°。
甲类功率放大电路波形失真小,但效率低;乙类和甲乙类放大虽然减小了静态功耗,提高了效率,却都出现了严重的波形失真。因此,既要使静态时管耗小,又要使失真不太严重,需要采取特殊的电路结构。
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