甲类功率放大器电路图及功率计算

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甲类放大器 (又称A类放大器)的特点是不论是否输入信号,其输出电路恒有电流流通,而且这种放大器通常是在特性曲线的线性范围内操作。它的优点是失真度小,信号越小传真度越高,最大的缺点是“功率效益”(Power Efficiency)低,最大只有25%,不输入信号时丝毫不降低消耗功率,极不适合做功率放大。但因其高传真度,部分高级音响器材仍采用A类放大器。本文将介绍音频功率放大器的甲类放大器,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。甲类放大器由于用两只功率管分别担任正半周和负半周音频放大。故声音大,音质好,失真小。又称推挽放大。被现在普遍使用。乙类放大器用单管作半周放大,缺点是功率小,失真大,音质差,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,音频信号可以完整地传输。甲类功放是发烧友追求的目标。一部甲类功放,一其输出功率是多少?功率损耗是多少?这些都是甲类功放制作的前期理论计算。甲类功放多采用NPN与PNP配对的推挽式工作方式。
推挽式甲类功放电路,可以看成是由2个单管式甲类射极器组成。正电源的NPN管与负电源的PNP管分别工作于甲类状态,对整个音频信号进行放大。输出到音箱。
推挽式甲类功放在进行组装调试前一定要知道,做多大的功率?需要多大静态电流?供应电流是多少?损耗是多少?这方面的资料难寻。有些生产厂家在甲类功放上标示的功率是不是真有这么大?购买者都想核实。如何达到以上目标呢?这就需要对推挽式甲类功放进行理论分析。
图1是甲类推挽式功放输出电路,这个输出电路可以分解成图2。
 

功率放大器

图1 甲类推挽式功放输出电路


功率放大器

图2 输出电路分解图


从图2可知,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是相同的。

甲类工作状态是三极管在任何时候都有电流。近年来,许多人以低价销售安装中星6B的C波段接收装置。但是,一般情况下,在两年内,锅体就由于严重腐蚀而纷纷解体,以致无信号是正值还是负值,末级管都有电流流过。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,静态电流为正弦波峰值,即Io=lf,最大电流为2倍波峰值,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有电流流过。如果需要功率放大器的输出功率,则必须获得输出电流有效值。电流的有效值如图3所示。

输出电流波形阴影部分面积之和等效值:
每个管子甲类输出功率为P甲1=I02Z(Z为输出阻抗)。NPN和PNP两个末级管总输出甲类功率为P甲2=2P甲1=2I02Z.一般音箱阻抗为Z=8Ω。公式简化为P甲2=2I02Z8=16I02z.
识别方法:功放部分使用同样两只功放管的电路,一般就是甲类功放器。
功率放大器

单端甲类功率放大器电路图

 

 

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