探索甲类功率放大器电路图和功率计的构建方法

发布时间：2021-10-20

来源：罗姆半导体社区 (https://rohm.eefocus.com)

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A类放大器（也称为甲类放大器）具有以下特点：无论输入信号如何，输出电路始终有恒定的电流流动，并且通常在特性曲线的线性范围内操作。它的优点是失真度低，信号越小传真度越高。然而，最大的缺点是功率效益低，最大只有25%。即使没有输入信号时，它也不减少功耗，因此不适合用作功率放大。尽管如此，由于其高传真度，一些高级音响设备仍然采用了A类放大器。本文将介绍音频功率放大器中的甲类放大器，包括甲类放大器的特点、功率计算以及单端甲类功率放大器的电路图。

甲类功率放大器的特点

音频功率放大器分为甲类放大器和乙类放大器。甲类放大器通过使用两个功率管分别承担正半周和负半周的音频放大来实现。因此，声音较大，音质较好，失真较小。也被广泛使用。乙类放大器使用单个管子进行半周放大，缺点是功率较小，失真较大，音质较差，使用较少。

甲类功率放大器的功率计算

甲类功放不存在交越失真，可以完整传输音频信号。甲类功放是发烧友追求的目标。对于一个甲类功放，输出功率是多少？功率损耗有多大？这些都是制作甲类功放之前需要进行理论计算的事项。甲类功放通常采用NPN和PNP配对的推挽工作方式。

推挽式甲类功放电路可以视为由两个单管式甲类射极放大器组成。正电源的NPN管与负电源的PNP管分别处于甲类状态，对整个音频信号进行放大后输出到音箱。

在进行推挽式甲类功放的组装和调试之前，需要确定要实现多大的功率、需要多大的静态电流以及供应电流量是多少。很难找到关于这些方面的资料。一些生产厂家标注在甲类功放上的功率是否真的达到了所宣称的数值？购买者都想核实。如何达到上述目标？这就需要对推挽式甲类功放进行理论分析。

根据图2显示，喇叭所获得的电流是由NPN和PNP三极管分别提供的。NPN功放管和PNP功放管输入的音频信号极性相同。

甲类工作状态意味着三极管在任何时候都有电流。最近几年，许多人以低价销售安装中星6B的C波段接收装置。然而，通常情况下，不到两年时间，由于严重的腐蚀问题，这些设备的机身纷纷崩解，导致无法确定信号是正值还是负值，末级管仍然有电流通过。单管甲类工作集电器的电流波形如图3所示。以正弦波为例，静态电流等于正弦波的峰值，即Io=lf，最大电流等于两倍的峰值，即Imax=21f=2I。这种静态电流设置可以确保三极管在整个信号周期内都有电流通过。如果需要功率放大器的输出功率，则必须获取输出电流的有效值。图3展示了电流的有效值。

输出电流波形的阴影部分面积的总和等效为：

每个管子的甲类输出功率为P甲1=I02Z（其中Z为输出阻抗）。NPN和PNP两个末级管的总输出甲类功率为P甲2=2P甲1=2I02Z。一般音箱的阻抗为Z=8Ω。简化公式为P甲2=2I02Z8=16I02z。

识别方法：如果功放部分使用相同的两只功放管，通常就是甲类功放器。

关键词：罗姆放大器