电工基础

电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

ClassA放大器的静态功耗、输出功率及效率的计算

时间:2023-04-14 11:26来源:未知 作者:admin 点击:
上期讨论了ClassA 放大器 如何设置AC负载线中点,以及电阻参数怎么计算。由于ClassA放大器要完成的是对 信号 的功率放大,所以这一期主要讲讲其对其输出功率、效率等问题。 关键:

上期讨论了ClassA放大器如何设置AC负载线中点,以及电阻参数怎么计算。由于ClassA放大器要完成的是对信号的功率放大,所以这一期主要讲讲其对其输出功率、效率等问题。

关键:ClassA放大器;

01ClassA放大器的静态功耗

首先一个问题是如图选择ClassA放大器中三极管型号,在直流等效电路中,当电阻确定之后,可以计算出放大器的静态工作点,并获得ICQ和VCEQ的具体数值,这两个量的乘积就是放大器的静态功耗(quiescentpower),即:

poYBAGO-UiuAZcPhAAADt_0c1Gw747.jpg

放大器中三极管额定功率不能小于静态功耗PDQ,否则将会烧毁放大器中的三极管。

实例计算:

某ClassA放大器的静态工作点为:ICQ=100mA、VCEQ=10V,请计算放大器的静态功耗,并选择可胜任该放大器所需要的三极管,假设该ClassA放大器为共射极结构,以一个NPN型三极管为主要放大器器件。

可以算的该三极管的静态功耗为:

pYYBAGO-UiuAeS9FAAAFobULUGQ158.jpg

于是该放大器的静态功耗为1W,所以可选择同时满足:VCEQ>10V、IC>100mA、PD>1W的NPN型三极管。

02ClassA放大器的输出功率以及效率

当Q点在AC负载线的中央时,ClassA放大器获得最大的输出信号,此时C极电流最大摆动的范围为0ICQ、C-E极间电压的最大摆动范围为0VCEQ,所以有效(峰峰值/1.414)输出功率为:

pYYBAGO-UiuAT8hHAAAFU-aRvPM026.jpg

而整个ClassA放大器“消耗”的功率——输入功率由电源提供的电源Vcc,以及电流ICQ决定。而当Q点在AC负载线中央时可认为Vcc≈2VCEQ,所以输入功率为:

poYBAGO-UiuAPW6pAAAEJ0yj9ZE341.jpg

于是当Q点在AC负载线中央时,ClassA放大器的最大效率为:

poYBAGO-UiyAHe7nAAAGgrYxgd4720.jpg

从式(1.5)的结果来看,无论怎么设计ClassA放大器,其效率也绝不会超过25%,剩下的75%就会转换热能白白浪费掉了。

(责任编辑:admin)
织梦二维码生成器
相关文章
------分隔线----------------------------
栏目列表
推荐内容