电流开关型D类功率放大器

图4-15所示为电流开关型D类放大器电路图，T1、T2分别为输入和输出变压器，T2的初级电感L与电容C组成并联谐振电路，谐振于激励信号的基频，RL为等效负载电阻。

与电压开关型电路不同，线圈L的中心抽头处接有一个大电感L1，其作用是保持高频每个周期流过的电流不能突变，使电源UCC供给两个晶体管恒定的直流电流Idc。

若激励信号为足够大的矩形波电压，在正半周时，VT1管饱和导通，VT2管截止。负半周时，VT1管截止，VT2管饱和导通。两个晶体管基极、集电极电流都为矩形波，故电路称为电流开关型丁（D）类放大器。

图4-15　电流开关型D类放大器电路图

由于负载回路LC谐振于矩形波的基频，当每个管子集电极电流流过LC回路以后，在回路两端产生的正弦波电压与矩形波电流的基频同相。放大器各部分的电流、电压波形如图4-16、图4-17所示。

图4-16　放大器各部分电流电压波形图

图4-17　放大器电压波形图

P点电压的平均值应等于电源电压UCC，有：

由此得到：

集电极回路两端高频电压的幅度应为：(https://www.xing528.com)

uC＝2（uP-uCES）＝π（UCC-uCES）

由于每管通过的电流是幅度为Idc的矩形波，它的基频分量幅度等于。

在回路两端产生的基频电压幅度为：

为负载电阻RL反射到回路两端的电阻。

输出功率应为：

直流输入功率为：

功率转换效率为：

丁（D）类开关模式功率放大器在理想状态下工作时效率可接近100%，但晶体管不是一个理想开关，其转换效率必然要降低。丁（D）类放大器的损耗主要有渡越损耗和饱和损耗。前者由于晶体管开关转换需要一定的时间而产生，后者因为晶体管饱和期间，饱和压降不为零而产生。

晶体管开关模式丁（D）类功率放大器由两个晶体管组成，两管轮流导通，但在开关转换的瞬间，可能出现两管同时导通，即共态导通现象，可能使三极管因二次击穿而损坏，也有可能两管同时断开，使功率放大器效率下降。