甲类功率放大器详解

如图4-3（a）所示为甲类功率放大器电路图，和前述电压放大器（射极输出器）类似，其输出电阻低，带负载能力强，电压放大倍数近似为1，输出电流比输入电流大，有功率放大作用，可以作功率放大器，但转换效率较低，理想效率最大为50%。因为若使所放大的信号不失真，静态工作点设置较高，往往设置在负载线的中点，静态电流ICQ较大，功率晶体管和射极电阻的静态损耗较大，故效率降低。甲类功率放大器的输出电压波形如图4-3（b）所示。

甲类功率放大器

图4-3　甲类放大器电路及输出波形图

忽略晶体管的饱和压降，有如下表达式：

流过功率晶体管的集电极电流为：

输入直流电源功率为：(www.xing528.com)

功率晶体管输出功率为：

甲类放大器转换效率为：

式中：UCC为电源电压，UCEQ、ICQ分别为功率晶体管的集-射间电压、集电极电流，PE、Po分别为输入直流电源功率及功率晶体管输出功率。

为了提高射极输出器的效率，通过减少晶体管的直流损耗——降低Q点，将晶体管直流工作点设置偏向截止区，其静态电流设置为零，当ui＝0 V时，IBQ、ICQ均为零，如图4-4所示，在一个周期内功率管有半个周期以上ic大于零，此时功率放大器又称为甲乙类功率放大器，它的功率转换效率比甲类功率放大器大得多，在电路结构上可采用互补对称功率放大电路等措施提高效率。

图4-4　甲乙类功率放大器

思考题：甲类功率放大电路如何提高其转换效率？