共发射极 A 类放大器设计用于从仅几毫伏的相对较小的输入信号电压产生较大的输出电压摆幅,并且主要用作我们在前面教程中看到的“小信号放大器”。
然而,有时需要放大器来驱动扬声器等大阻性负载或驱动机器人中的电机,而对于需要高开关电流的这些类型的应用,则需要功率放大器。
功率放大器也称为“大信号放大器”,其主要功能是向负载输送功率,功率是电压和电流的乘积。基本上,功率放大器也是电压放大器,区别在于连接到输出端的负载电阻相对较低,例如 4Ω 或 8Ω 的扬声器导致大电流流过晶体管的集电极。
由于这些高负载电流,用于功率放大器输出级(如 2N3055)的输出晶体管需要具有比用于小信号放大器(如 BC107)的通用晶体管更高的电压和额定功率。
由于我们感兴趣的是向负载提供的交流电,同时从电源消耗尽可能少的直流电,因此我们关心的是放大器的“转换效率”。
然而,功率放大器(尤其是 A 类放大器)的主要缺点之一是它们的整体转换效率非常低,因为大电流意味着大量功率以热的形式损失。放大器的百分比效率定义为负载中耗散的均方根输出功率除以从电源获取的总直流功率,如下所示。
一、 功率放大器效率
功率放大器
功放效率 在哪里:
η% ——是放大器的效率。
Pout – 是传递给负载的放大器输出功率。
Pdc – 是从电源获取的直流功率。
对于功率放大器来说,放大器电源的良好设计非常重要,可以为输出信号提供可用的连续功率。
二、功率放大器的作用介绍:
1、放大音量:功率放大器最主要的作用就是用来放大音量的,一般就是使用在家用 音响 以及各种音响设备上的。功率放大器的安装也是比较简单的,很多的音响设备都会自带一些功率放大器,但是由于不能满足需要所以一些人会自己安装一个功率放大器。
2、提高音质:功率放大器除了放大音量之外,还具有提高音质的作用。但是需要注意的是只有正确的安装了功率放大器,它才能够有效的提高我们的音响系统的音质。
3、用于军用领域:功率放大器的很重要的一个作用就是使用在军事方面,主要就是将捕捉到的信号放大。由于我们捕捉到的声音信号是非常小的,难以获取有效信息,这时候我们就可以使用功率放大器将信号放大。
三、功率放大器的特点
l.功率放大器的效率
功串放大的实质是通过晶体管的控制作用,把电源提供给放大器的直流功率转换成负载上的交流功率。交流输出功串和直流电源功率息息相关。一个功率放大器的直流电源提供的功率究竟能有多少转换成交流输出功率呢?我们当然希望功率放大器最好能把直流功率(PE= EcIc)百分之百转换成交流输出功率(Psc=Uscisc)实际上却是不可能的。因为晶体管自身要有一定的功率消耗,各种电路元件( 电阻 、 变压器 等)要消耗一定的功率,这就有个效率问题了。放大器的效率η指输出功率Psc与电源供给的直流动率PE之比,即通常用百分比表示:
η=Psc/PE
通常用百分比表示:
η=Psc/PE×100%
2.效率越高,表示功率放大器的性能越好。
晶休管在大信号工作条件下,工作点会上下大幅度摆动。一旦工作点跳出输入或输出特性曲线的线性区,就会出现非线性失真。所以对声频功率放大器来说,输出功率总要和非线性失真联系在一起考虑。一般声频功率放大器都有两个指标棗最大输出功率和最大不失真输出功率。前者说明放大器的最大负载能力,后者表示不失真放大的能力。例如,两台扩音机最大输出功率都是50瓦,但一台的最大不失真功率是40瓦,另一台的最大不失真功率是30瓦,前者的性能就要比后者好些。
3、三种工作状态
功率放大器按工作状态的不同,可分为甲类、乙类和甲乙类三种。甲类放大器的特点是工作点选在输出特性曲线线性区的中间位置,信号电流在整个周期内都流通,失真小但效率低,输出功率也小。乙类放大器工作点选在基极电流等于零的那条输出特性曲线上,信号电流只在半周期内流通,效率高,输出功率大,但失真严重。第三类放大器的工作点既不象乙类放大选得那样低,也不象甲类那样高,电流截止的时间小于半周期,工作性能介于甲类和乙类之间。
功率放大器的主要作用及它的产品特点,小编已经给大家做了最详细的介绍,希望大家认真看看小编为大家做的这些内容。大家也知道随着电的发明现在的社会已经是电力主宰的社会了。不管是生活之中、工作之中还是其他的一些方面,我们都离不开电器。所以对一些电力设备做一些了解是非常有必要的一件事情。除了功率放大器之外大家还可以对其他的一些产品做一下了解。
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