功率放大器。第二部分。方案、说明

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所以上一次你和我决定，我们打了一个1,4伏的电压，把20%的啤酒倒进马桶里，然后出于悲伤去喂那只泄露了所有秘密的猫。

我们继续。下一节课 AB。实际上，从名称就可以清楚地看出，这种构建输出级的方案是通过将章鱼与衣架交叉而获得的。即A类和B类。从一开始我们就取非零静态电流I0>0。因此，晶体管基极处存在偏置电压。它被认为是这样的：

U0=RL*I0

对于那些刚从月球上掉下来的人，我想提醒您，RL 是负载电阻，I0 是所需的静态电流。嗯，从课堂上 В 我们考虑其他所有因素 - 由于静态电流与输出电流相比非常小 (I0<<0,1ILmax)，因此输出、消耗、耗散功率将几乎等于该类的功率 В 并使用相同的公式计算

功率放大器

一般来说，通过混合这两种构建输出级的方式，我们一方面显着减少了非线性失真（见图），另一方面又实现了相当不错的功率和效率。大多数现代家用放大器都属于这一类，至于集成放大器，即微电路仅此而已。确实如此，但有一个例外，这将在下面讨论。现在，让我们总结一下这三个类的内容。

功率放大器

所以上课 А - 出色的线性度，几乎完全没有非线性失真，但绝对无法承受的功率特性，特别是在功耗和散热方面。简而言之 - 如果您想要一个炉子，就制作一个 A 级输出级。

类 В - 吃得很少，很少。但与此同时，输出信号如此令人着迷，所以最好什么也不做。

类 AB - 前两个类之间的折衷解决方案。一方和另一方的一切最好的都被夺走了。似乎每个人都对价格/质量比感到满意，当然，除了那些糟糕的人 - 发烧友之外。他们更喜欢热的。

当然，问题不仅限于这三个类别 - 例如，还有 A+ 或 G 等奇异模式，但我们不会考虑它们，因为它们的流行率极低。特别好奇的同志可以去文献或者网络上嗅一嗅。

好吧，我们会在猫睡觉的时候继续骑行。

上面讨论的所有放大器都是线性放大器，尽管它们在处理信号方面有很大的自由度。也就是说，这些电路在放大输入信号之前不会故意使其失真。现在我们将考虑一类放大器，它故意使输入信号失真，并在放大后将其恢复到原始形式。

Этокласс D。（喵！酷酷的班级！）从同一时间，猫被唤醒了。一般来说，班级 D - 这不仅是输出级的构造方案或操作模式 - 这是一类完全独立的放大器。但既然猫已经喋喋不休地谈论它，你就必须把它全部推到关于输出阶段的对话中。

首先，考虑放大器的一般框图。

（点击放大）

让我们快速浏览一下图中毁容的块。 PI 生成器 - 矩形脉冲发生器产生具有固定频率 Fs 的矩形脉冲（图表 а) 到达 积分器，它们被转换成三角脉冲或锯齿脉冲（图 б），之后他们到达输入之一 比较器.

功率放大器

比较器的另一个输入接收来自源的输入音频信号。这是主要绞肉机调用的地方 脉宽调制 （脉冲宽度调制）或 PWM （脉宽调制）如果以资产阶级的方式。让我们仔细看看比较器的工作，我们看一下图片。

功率放大器

因此，如前所述，比较器的一个输入接收来自发生器的三角脉冲（图中的蓝色），另一个输入接收需要放大的音频信号（图中的红色，类似于正弦曲线）。

然后比较器执行以下操作：如果“锯齿”电平的当前（瞬时）值超过输入信号电平的值，则比较器切换到低逻辑电平，如果反之亦然——“锯齿”信号的电平小于音频信号，则比较器切换到逻辑单元。

当然，所有这一切都发生在发生器（矩形发生器）的一个时钟周期内。

这样，在比较器的输出端，我们得到一个矩形信号，其脉冲宽度取决于输入信号的幅度，其频率等于主振荡器Fs的频率——这就是 SHI 调制信号。

事实上，为了清晰起见，图中很少画出锯齿脉冲。事实上，这些脉冲的频率比音频信号的最大频率高10-20倍。通常在200-500kHz范围内选择。

此外，调制信号被馈送到基于场效应晶体管的功率放大器，该功率放大器以开关模式运行。放大器之后插入一个低通滤波器，滤除信号的高频分量并恢复模拟信号，然后由负载再现。

现在让我们看看这些舞蹈的用途。

首先，要效率。理论上，这种放大器的效率应该达到100%，但不幸的是，晶体管沟道的电阻虽然很小，但仍然不为零。但尽管如此，根据负载电阻，这种类型的放大器的效率可以达到90%-95%。当然，在这种效率下，输出晶体管几乎不会发热，这使您可以创建非常小的且经济的放大器。通过正确构建输出低通滤波器，谐波失真系数可以达到0,01%，这是非常非常值得的。此类放大器与 AB 一样，采用集成设计生产。

好吧，现在，这就是我想谈论的关于最终级联的全部内容，然后我们有预放大级联的计划 - 它们是什么，它们和什么一起吃......

出版：radiokot.ru

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