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  • 移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理
  • 添加时间:2019/10/24 10:47:02  文章作者:移动手机信号放大器  文章来源:移动手机信号放大器

放大器是最常用的线性电路。由于放大器的种类很多,因此我们将它们分为不同的类型,以便区别。按照放大器中晶体管的导通方式来分,主要可以分为A类、B类、AB类、C类、D类、E类以及F类(也有叫甲乙丙丁的),当然还有其它类型,但最常见的是以上几类。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

A类放大器

 

A类放大器是连续导通的,其放大作用在正弦波的整个360度中都是起作用的,即对于任何输出波形,其输出级的晶体管始终处于导通状态。

 

B类放大器

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移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

B类放大器的晶体管只在半个周期或者说正弦波的180度内导通,看上图,这样的放大器看似没有什么用处,因为它导致了信号的失真。不过,如果你将两个晶体管结合起来使用,一个用来放大正半周,另一个用来放大负半周,然后再将两者组合起来,那个整个波形就都得到了放大。这样的放大器称做推挽式放大器。

 

像B类放大器这种设计的好处是电路的效率更高,不过此类放大器在正弦波过零点的附近会导致信号的交越失真,这是由于晶体管不可能精确地在零点位置上导通和关闭。为了去掉交越失真,人们设计了AB类放大器,它容许晶体管在输入正弦波信号高于180度导通,它容许小电流不间断地流动,其结果是失真基本消除但效率较低。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

C类放大器

 

C类放大器用于射频信号,且通常是功率放大器。它们只容许晶体管在输入正弦波信号的不到180度内导通,通常在90度到150度的范围。它产生的失真极大,然而由于这种放大器的输出级是由电感器和电容器构成的LC调谐电路,它谐振在工作频率上,因而可以消除失真。这类放大器具有极高的效率。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

在C类放大器中,MOS管起着开关的作用,由输入信号来开通和关断,如图所示,当MOS管导通时,电容会充电到直流电源的电压,与此同时,电流流过电感,在其周围建立一个磁场。当晶体管关断时,电感和电容开始交换能量,并在这个LC电路中建立起一个频率为谐振频率的振荡。这就是所谓的储能电路,于是储存在储能电路中的能量产生出一个放大的正弦波输出。

 

换一种方式来看,晶体管开关使输入失真,产生的脉冲波形富含谐波,但储能电路起到了带通滤波器的作用,它只让基波通过,而谐波被滤掉了。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

D类放大器

 

放大器的常见种类和基本原理

 

D类放大器是一种特殊的放大器,准确的来说它不是一种真正的线性放大器,它是由晶体管开关组成的。如上图所示,这种放大器对输入的模拟信号进行斩波,得到不同宽度的高频脉冲,这个过程叫做PWM脉宽调制。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

要放大的正弦波音频信号同一个高频三角波一起,被送到比较器的输入端,当三角波和正弦波值相等时,比较器的输出就会发生切换,由此产生的PWM信号再被反馈到MOS管开关,以使信号更大。然后,这个高振幅的输出通过一个电容和电感构成的低通滤波器进行滤波,变回模拟信号。

 

大多数D类放大器是音频放大器,它们的负载是喇叭。在功率低于几瓦的时候,所有电路都是做成集成电路的,而对于大功率的时候,MOS管较大,需要做成插件的形式。

 

移动手机信号放大器-放大器的常见种类和基本原理

此类放大器的最大优点在于,同样的输出功率下,它们更为高效。AB类的效率可能只有百分之二十到三十,而D类放大器可以超过百分之九十。这意味着此类放大器体积较小,耗电更少,发热较少。并且非常适合于便携式设备,如手机和MP3等。

 

E类和F类是特殊的开关放大器变种,只适用于射频场合,跟C类放大器一样,它们也使用LC电路来滤除它们自己产生的谐波,并且非常高效。



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