乙類功率放大器的特點(diǎn)、原理、電路-KIA MOS管

乙類功率放大器也稱為B類功率放大器，也是一種線性放大器。甲類放大器的效率低，一般僅用小功率放大或信號放大使用，真正用于大功率放大的是乙類（B類）或甲乙類（AB類）功放。

乙類功放是指正弦信號的正負(fù)兩個半周分別由推挽輸出級的兩“臂”輪流放大輸出的一類放大器，每一“臂”的導(dǎo)電時間為信號的半個周期。乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是會產(chǎn)生交越失真。

乙類功放（B類功放）放大的工作方式是當(dāng)無訊號輸入時，輸出晶體管不導(dǎo)電，所以不消耗功率。當(dāng)有訊號時，每對輸出管各放大一半波形，彼此一開一關(guān)輪流工作完成一個全波放大，在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真，因此形成非線性。

B類功率放大器在工作的時候晶體管的正負(fù)通道處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)正相信號過來的時候只有正相通道工作，而負(fù)相通道關(guān)閉。兩個通道不會同時工作，所以沒有信號的部分，完全不會出現(xiàn)功率損失。但是當(dāng)正負(fù)通道開啟關(guān)閉時，會出現(xiàn)跨越失真，尤其低電平的時候，因此B類功率放大器不是真正意義的高保真功率放大器。

乙類功率放大器工作原理

乙類功放的特點(diǎn)是直流偏置電流幾乎0，這樣就可以使得在沒有輸入信號Vi的時候，不在維持偏置電流上浪費(fèi)功耗，進(jìn)而提高工作效率。這樣做的代價是電路會稍微復(fù)雜一點(diǎn)，需要兩個互補(bǔ)的放大電路才能做到。

下面分析一個概念型的乙類功放電路，如下圖所示：

上圖中，Q1和Q2為一對性能相同的互補(bǔ)的npn和pnp晶體管，組成上下兩個分別的放大器，一個負(fù)責(zé)放大正半周信號，一個負(fù)責(zé)放大負(fù)半周信號。這種工作方式稱為：推挽式（push-pull ）工作方式。

下面我們分析其導(dǎo)通狀態(tài)：

a 當(dāng)沒有輸入信號時（或輸入信號Vi小于0.7V且大于-0.7V時），晶體管Q1、Q2都截止，負(fù)載RL上沒有電流，整個電路沒有直流偏置電流（IC為0）。

b. 當(dāng)輸入信號Vi大于0.7V時，晶體管Q1導(dǎo)通、Q2截止，負(fù)載電流從VCC通過Q1流向RL。

c. 當(dāng)輸入信號Vi小于-0.7V時，晶體管Q2導(dǎo)通，負(fù)載電流從地通過RL和Q2流向負(fù)電源（-VCC）。

交越失真

乙類放大器的缺陷在于：在輸入信號為-0.7V到0.7V那段區(qū)間，輸出電壓和輸出電流為空白，如下圖所示：

這種輸出波形的失真稱為交越失真（crossover distortion）。

甲類與乙類的比較

晶體管功放輸出級晶體管的工作狀態(tài)，可以分做甲類與乙類。

所謂甲類，簡單地說就是使輸出級晶體管在正弦交流信號的正負(fù)半周時均工作在線性區(qū)，而乙類則是僅使輸出級的晶體管在正弦交流信號的正半周(或是負(fù)半周)工作在線性區(qū)。由于輸出級晶體管的工作狀態(tài)不同，使得輸出級的電源利用效率(即輸出功放與耗電功率之比)也不同。

在實(shí)用的輸出電路中，乙類的效率要比甲類的效率高2—3倍。比如馬蘭士PM80晶體管功放，在確定的供電電源條件下，工作在乙類時輸出功率有100W，而在甲類時只有20W。

甲類與乙類的對比

甲類功放不存在交越失真，而且不論實(shí)際輸出功率大小，輸出級晶體的內(nèi)阻均為恒定。而乙類功放總會有一定的交越失真(盡管這種失真可能極小)，另外，在大輸出時輸出級晶體管的內(nèi)阻較小，但在小輸出時輸出級晶體管的內(nèi)阻卻比較大。這些不同，造成聽感上也有不同，甲類功放的聲音相對乙類功放而言比較柔和，另外對音箱的低頻控制力也比乙類功放強(qiáng)，尤其是在小音量時低音的質(zhì)感要好一些。

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