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功率放大器的分類及特點(甲類功放,乙類功放,丙類功放等)
功率放大器的分類及特點(甲類功放,乙類功放,丙類功放等)

如按放大信號的工作頻段劃分，可分為低頻功率放大器及高頻功率放大器。低頻功放用于放大音頻范圍（幾十赫～幾十千赫）的信號；高頻功率放大器是用來放大幾百千赫～幾千兆赫的高頻信號。如按工作頻帶的寬窄劃分，又可分為窄帶功率放大器和寬帶功率放大器。前者由于使用選頻網(wǎng)絡(luò)作為輸出回路，所以又稱為諧振功率放大器，而寬帶功放的輸出回路則是非調(diào)諧的負載如電阻或變壓器等。如按晶體管的工作狀態(tài)劃分，功率放大器可分為甲類、乙類、甲乙類和丙類四種工作狀態(tài)。

(1) 甲類工作狀態(tài)

在甲類工作狀態(tài)下，功率放大器的靜態(tài)工作點Q選在晶體管的放大區(qū)，且信號的作用范圍也限制在放大區(qū)內(nèi)，如圖6.3(a)所示。此時在輸入信號的整個周期內(nèi)，放大器均有集電極電流。

(2) 乙類工作狀態(tài)

在乙類工作狀態(tài)下，功率放大器的靜態(tài)工作點Q選在晶體管的截止區(qū)邊緣，信號的作用范圍一半在放大區(qū)，另一半在截止區(qū)，如圖6.3(b)所示。此時只有輸入信號的半個周期內(nèi)，放大器有集電極電流。



(3) 甲乙類工作狀態(tài)

甲乙類工作狀態(tài)是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài)。其靜態(tài)工作點選在靠近截止區(qū)的位置，信號的作用范圍大部分在放大區(qū)，少部分在截止區(qū)，如圖6.3(c)所示。此時僅在輸入信號的多半個周期內(nèi)，放大器有集電極電流。

(4) 丙類工作狀態(tài)

丙類工作狀態(tài)，功率放大器的靜態(tài)工作點Q選在晶體管的截止區(qū)內(nèi)，信號的作用范圍大部分在截止區(qū)，少部分在放大區(qū)，如圖6.3(d)所示。此時僅在輸入信號的少半個周期內(nèi)，放大器有集電極電流。



由圖6.3可以看出，在相同激勵信號作用下，丙類功放集電極電流的流通時間最短，一個周其平均功耗最低，而甲類功放的功耗最高。分析表明，相同輸入信號下如果維持輸出功率不變，4類功放的效率滿足：η甲<η甲乙<η乙<η丙。理想情況下，甲類功放的最高效率為50﹪，乙類功放的最高效率為78.5﹪，丙類功放的最高效率可達85﹪～90﹪。但丙類功放要求特殊形式的負載，不適用于低頻。低頻功率放大器只使用前3種工作狀態(tài)。

工作在甲類的功放雖然非線性失真小，但效率太低。所以除了作末級功放的推動級外，很少用作末級功放。乙類和甲乙類放大電路的功率轉(zhuǎn)換效率較高，但都存在著波形失真的問題，解決失真問題的方法是：用兩個工作在乙類狀態(tài)下的放大器，分別放大輸入的正、負半周信號，同時采取措施，使放大后的正、負半周信號能加在負載上面，在負載上獲得一個完整的波形。利用這種方式工作的功放電路稱為乙類互補對稱電路，也稱為推挽功率放大電路。