功率放大器工作在哪類狀態效率最高
功率放大器在不同(tong)的(de)工作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態下,其(qi)效率(lv)(lv)會有(you)所不同(tong)。不同(tong)的(de)工作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態包括A類(lei)、AB類(lei)、B類(lei)、C類(lei)和D類(lei)。在這(zhe)些工作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態中,哪種狀(zhuang)態的(de)功(gong)率(lv)(lv)放(fang)大器(qi)效率(lv)(lv)最(zui)高是一個復雜的(de)問題,因為它受到多個因素的(de)影響,包括輸出功(gong)率(lv)(lv)要(yao)(yao)求(qiu)、線性度要(yao)(yao)求(qiu)、功(gong)率(lv)(lv)損耗和失真等。
A類(lei)功率(lv)放大器:
A類功率(lv)放(fang)大(da)器是最常用的(de)一(yi)種工作狀態,其特點是直流(liu)(liu)電流(liu)(liu)始(shi)終存在(zai),輸(shu)出(chu)信號從零交叉點開始(shi),能夠提供優秀的(de)線性(xing)度。然而,由于直流(liu)(liu)電流(liu)(liu)的(de)存在(zai),A類功率(lv)放(fang)大(da)器在(zai)沒(mei)有輸(shu)入信號時仍然會有功率(lv)損耗,效率(lv)相對較低,通常在(zai)10-30%左(zuo)右。

AB類(lei)功率放大(da)器:
AB類(lei)功(gong)率(lv)放大器(qi)是A類(lei)功(gong)率(lv)放大器(qi)和B類(lei)功(gong)率(lv)放大器(qi)的結(jie)合,具有較高的效率(lv)和較好的線性度。它(ta)的特點是在(zai)(zai)(zai)輸(shu)入信號小于一定(ding)幅度時工(gong)作在(zai)(zai)(zai)A類(lei)狀(zhuang)態,而在(zai)(zai)(zai)大于該幅度時轉變為B類(lei)狀(zhuang)態。由于在(zai)(zai)(zai)沒有輸(shu)入信號時可(ke)以減小功(gong)率(lv)損耗,AB類(lei)功(gong)率(lv)放大器(qi)的效率(lv)通常可(ke)以達到40-55%。
B類功率放大器(qi):
B類(lei)功率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)器(qi)在(zai)沒有輸入信號時(shi)可(ke)以完全消除功率(lv)(lv)損耗,從而獲得更(geng)(geng)高的(de)效(xiao)率(lv)(lv)。然而,B類(lei)功率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)器(qi)在(zai)輸出過渡(du)過程中存在(zai)一個死區,即輸出信號穿(chuan)過零交叉點時(shi)會(hui)出現失真。為了解(jie)決這(zhe)個問題,通常會(hui)在(zai)AB類(lei)或C類(lei)功率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)器(qi)的(de)基(ji)礎(chu)上進行修正,以實現更(geng)(geng)高的(de)效(xiao)率(lv)(lv)和更(geng)(geng)好(hao)的(de)線性度。B類(lei)功率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)(lv)通常可(ke)以達到70-78%。
C類功率放大(da)器(qi):
C類功(gong)率(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)在輸出過(guo)渡過(guo)程(cheng)中只(zhi)有(you)一個管件導(dao)通,并且工(gong)作在導(dao)通角的(de)一部分,從而大(da)大(da)降(jiang)低了功(gong)率(lv)損(sun)耗。由于(yu)其工(gong)作原(yuan)理的(de)特(te)點,C類功(gong)率(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)的(de)效率(lv)可以非(fei)常高,通常可以超過(guo)90%。然而,C類功(gong)率(lv)放(fang)(fang)大(da)器(qi)的(de)線(xian)(xian)性度(du)相對較(jiao)差,更適(shi)合于(yu)非(fei)線(xian)(xian)性應用,如無線(xian)(xian)通信和射(she)頻(pin)放(fang)(fang)大(da)器(qi)。

圖:ATA-309功率放大器指標參數
D類功(gong)率放大(da)器:
D類功(gong)(gong)率放大器(qi)(qi)通過在導通和截(jie)止之間快速切換,以(yi)最(zui)大限度地減小功(gong)(gong)率損耗。D類功(gong)(gong)率放大器(qi)(qi)的效率非(fei)常(chang)(chang)高,通常(chang)(chang)可以(yi)接近100%,但它在輸(shu)出信號上(shang)引入了脈沖寬度調(diao)制(PWM),需要(yao)一個(ge)低通濾波器(qi)(qi)來(lai)恢(hui)復原始信號的形狀。D類功(gong)(gong)率放大器(qi)(qi)在音頻應用和低頻應用中得到(dao)廣泛應用。
不同工作(zuo)狀態的(de)(de)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)在(zai)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)方面有不同的(de)(de)表現。A類(lei)(lei)(lei)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)通常效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)較(jiao)低,AB類(lei)(lei)(lei)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)在(zai)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和線(xian)(xian)性(xing)(xing)度方面提供了一(yi)個折衷(zhong)的(de)(de)選擇,B類(lei)(lei)(lei)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)具(ju)(ju)有較(jiao)高的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv),C類(lei)(lei)(lei)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)非(fei)常高但(dan)線(xian)(xian)性(xing)(xing)度較(jiao)差(cha),而(er)D類(lei)(lei)(lei)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)具(ju)(ju)有極高的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)但(dan)需(xu)要額外(wai)的(de)(de)濾(lv)波器(qi)。在(zai)選擇合適(shi)的(de)(de)功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)工作(zuo)狀態時,需(xu)要綜合考慮功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)要求(qiu)、線(xian)(xian)性(xing)(xing)度要求(qiu)和功率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)損(sun)耗等因素(su)。
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