什么是甲类功放器?功率放大器及什么是甲类功放
什么是甲类功放器?功率放大器及什么是甲类功放假如我们在1图当中电压放大器前面输入0~360度的正弦波,那么传递电压和放大电流都是由T一只管子来完成,并且在0~360度范围内只有这一只管子导通,那么这种状态的三极管我们称之为工作在甲类状态。当然除了共发射极放大电路工作在甲类状态外,共集电极放大电路也工作在甲类状态如图示前面学过的共集电极电路就可以实现。由于它有电流放大能力所以可以带重载,同时有1:1的传递电压能力。1电压放大后输出的阻抗比较大,输出在扬声器上的电压就会很低。因为大部分的电压会被损耗在内阻上,所以扬声器依然无声,这时候就需要在扬声器和电压放大器之间加一个功率放大器。由于前面的电压放大器已经把电压放的足够大所以只需要放大电流,并且把电压1:1的往下传递就可以了。哪个电路可实現此功能呢?
大家好,我是电器电!这篇文章首先给大家简单的讲一下功率放大器。
我们知道电功率=电压x电流 如果要放大功率,我们可以在电流不变时放大电压,也可以在电压不变时放大电流。也可以同时放大电压和电流。这三种情况都可以放大功率,但是我们所讲的功率放大器的作用主要是电流放大。
在学校中大家都见过话筒,当对着话筒讲话时,声音的信号就会变成空气振动的信号进入话筒,话筒又会变成电信号,此时信号很弱,属于mV级的信号,此时的信号去推动扬声器(喇叭)工作,那么一定是推不动的。此时你也不可能听到声音。
那么我们以前学过共发射极放大电路,把mV级信号送入它的输入端进行电压放大,一级放大效果不满意,可进行二级放大或多级放大。放大后是否可以直接接扬声器呢?答案是否定的。为什么呢?共发射极电路如图所示
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电压放大后输出的阻抗比较大,输出在扬声器上的电压就会很低。因为大部分的电压会被损耗在内阻上,所以扬声器依然无声,这时候就需要在扬声器和电压放大器之间加一个功率放大器。
由于前面的电压放大器已经把电压放的足够大所以只需要放大电流,并且把电压1:1的往下传递就可以了。哪个电路可实現此功能呢?
前面学过的共集电极电路就可以实现。由于它有电流放大能力所以可以带重载,同时有1:1的传递电压能力。
假如我们在1图当中电压放大器前面输入0~360度的正弦波,那么传递电压和放大电流都是由T一只管子来完成,并且在0~360度范围内只有这一只管子导通,那么这种状态的三极管我们称之为工作在甲类状态。当然除了共发射极放大电路工作在甲类状态外,共集电极放大电路也工作在甲类状态如图示
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那么放大后的电压经过图2电路是否会推动扬声器发声呢?答案是肯定的,但有很大的问题,存在最大的问题就是效率低。甲类功放一定要让三极管有合适的静态工作点。我们以前学过交流负载线。实质上我们应该让静态工作点工作在中间位置。所谓中间位置,就是饱和负载线和截止负载线中间位置,这样就可以输出最大不失真幅度,系统都是调音量的,调音量就是调共集电极输入信号的大小。音量低了就可能发生截止性失真,音量高了就可能发生饱和性失真。所以设定静态工作点,就会把Q点设定在交流负载线的中间位置,当音量增大或减小就不会进入饱和区和截止区,当然实际系统中会有自动增益控制电路也叫AGC电路来控制。
如果把静态工作点设定在中间位置,此时又会有新的问题,就是静态功耗的问题,当共集电极交流放大电路在输入交流信号为0时,此时功放电路和电源索要的电流是IcQ与IbQ的和,又因为IcQ比IbQ大的多,所以我们只取IcQ,而电源电压是Ⅴcc,所以电源输出的功率是Ⅴcc×IcQ。
Q点所对应的IcQ与所对应的电压乘积就是白白损耗掉的静态功耗,此时无输入信号,扬声器不出声也就是说它没有做功。那么输入交流信号会怎么样呢?一旦输入信号,因为信号也有过零的时候。过零时也会有这个静态功耗,此时效率就很低,低到什么程度呢?效率只有25%,75%的电源能量被消耗。
可以看出3/4的能量被消耗掉,有用的能量只有1/4。所以甲类功放一般只用于小功率电路,主要用于分立元件放大电路中。不能用于大功率的场所。
如果想给负载输出大功率怎么办呢?那么就不能让管子通过360度,而让它180度导通。或比180度多一点点导通。那么就会引出乙类功放等电路
根据导通时间分为以下四种状态
甲类→三极管360度导电
甲乙类→三极管180~360度导电
乙类→三极管180度导电或比180度稍小
丙类→三极管180度导电或比180度小的多。
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