根據(jù)功率放大器所設(shè)靜態(tài)工作點的不同,功率放大器可分為甲類、乙類、甲乙類等多種。
1、甲類功率放大器
甲類功率放大器的功率放大管vt的基極接有偏置電阻,在整個信號周期內(nèi)vt都會有導(dǎo)通電流,但工作效率不足50%,所以僅早期的收音機采用它做末級放大器。如下圖所示。
輸入信號ui經(jīng)激勵變壓器t1耦合,再經(jīng)vt倒相放大,利用輸出變壓器t2耦合,推動揚聲器bl發(fā)音。
甲類功率放大器的應(yīng)用還是比較廣泛的,除了應(yīng)用在彩色電視機的行激勵電路,還應(yīng)用在大功率放大器中作為推動級。
2、乙類功率放大器
乙類功率放大器沒有偏置電阻,所以靜態(tài)電流為0,也就在激勵信號的正半周期間導(dǎo)通,而在負半周期間截止。為了使放大電路在整個信號周期都可以工作,乙類功率放大器多采用兩個不同極性的三極管輪流工作,從而構(gòu)成了乙類互補推挽放大器。典型的乙類互補推挽放大器如下圖所示。其中,變壓器耦合式的乙類互補推挽放大器主要應(yīng)用在擴音機等電路中,而無變壓器式乙類互補推挽放大器主要應(yīng)用在大功率放大器或開關(guān)電源內(nèi)作為推動級。下面以下圖a)所示電路為例介紹乙類功率放大器的工作原理。
上圖a)中,靜態(tài)時,vt1,vt2因基極沒有導(dǎo)通電壓輸入而截至。當(dāng)輸入信號ui的正半周加到激勵變壓器t1的一次繞組后,它的兩個二次繞組耦合輸出的信號都為上正、下負,使vt2截止,vt1導(dǎo)通,產(chǎn)生集電極電流,該電流經(jīng)輸出變壓器t2耦合到二次繞組,形成輸出信號的上半周;ui的負半周經(jīng)t1耦合后,它的兩個二次繞組輸出的信號都為下正、上負,使vt1截止,vt2導(dǎo)通,產(chǎn)生集電極電流,該電流經(jīng)輸出變壓器t2耦合到二次繞組,形成輸出信號的負半周。這樣,就可以得到一個完整的信號。
雖然乙類互補推挽放大器的靜態(tài)電流為0,這樣,降低了功耗,提高了效率,但在輸入信號的初期和末期,它的幅度低于三極管的導(dǎo)通電壓時,三極管就會截止,導(dǎo)致正、負半周交接部分的信號不能被放大,產(chǎn)生如下圖所示的交越失真。
3、甲乙類功率放大器
甲乙類功率放大器的工作介于甲類和乙類之間,它是目前應(yīng)用較多的功率放大器之一。
此類放大器通過偏置電阻為兩只推挽放大管提供較小的靜態(tài)工作電流,每個三極管導(dǎo)通的時間大于信號的半個周期。這樣,整個周期的輸入信號都能被放大,從而抑制了交越失真。典型的甲乙類功率放大器如下圖所示。其中,變壓器耦合時的甲乙類互補推挽放大器已基本淘汰,目前應(yīng)用較多的是無變壓器式甲乙類互補推挽放大器,因此,下面以下圖b)所示電路為例介紹甲乙類功率放大器的工作原理。
上圖b)中,正、負電源+vcc,-vcc分別通過偏置電阻r1,r2加到放大管vt1,vt2的基極,為它們提供一個較小的靜態(tài)電流。當(dāng)輸入信號ui的正半周信號不僅通過vd1,vd2,r3加到vt3的基極使它截止,而且加到vt1的基極,使vt1導(dǎo)通時,它的集電極電流由+vcc經(jīng)vt1,rl到地構(gòu)成回路,形成輸出信號的上半周;當(dāng)ui的負半周信號加到vt1的基極以后,vt1截止,而vt2導(dǎo)通,它的集電極電流由地,rl、vt2到-vcc構(gòu)成回路,形成輸出信號的負半周。這樣,就可以得到一個完整的信號。