전력 증폭기 는 일종 의 전자 증폭기 로 주어진 입력 신호 의 공률 크기 를 증가 시 키 는 데 쓰 인 다.입력 신호 의 출력 은 스피커, 이어폰, 무선 주파수 송신기 등 을 구동 할 수 있 는 부하 로 증가 합 니 다. 전압 / 전류 증폭기 와 달리 출력 증폭기 설 계 는 직접 부하 구동 및 증폭기 체인 의 마지막 블록 으로 사 용 됩 니 다.
전력 증폭기 의 입력 신 호 는 특정한 한도 값 보다 높 아야 한다.따라서 이 는 원 초적 인 음성 / 무선 주파수 신 호 를 직접 출력 증폭기 에 전달 하 는 것 이 아니 라 먼저 전류 / 전압 증폭기 로 사전 확 대 를 하고 필요 한 수정 을 한 후에 입력 으로 출력 증폭기 에 전송 한다.오디 오 증폭기 의 네모 난 그림 과 출력 증폭기 의 사용 을 관찰 할 수 있 습 니 다.
이 경우 마 이 크 는 입력 원 으로 사용 된다.마이크 가 내 는 신 호 량 은 전력 증폭기 에 있어 서 부족 하 다.그래서 우선 선행 확대 되 고 전압 과 전류 가 약간 증가한다.그 다음 에 신 호 는 음조 와 음량 을 통 해 회 로 를 제어 하고 오디 오 파형 을 미학 적 으로 조정 한다.마지막 으로 신 호 는 파워 앰 프 를 통 해 출력 증폭기 의 출력 을 스피커 에 전달한다.
연 결 된 출력 장치 의 유형 에 따라 파워 앰 프 는 다음 과 같은 세 가지 유형 으로 나 뉜 다.
이런 전력 증폭기 는 비교적 약 한 음성 신호 의 공률 크기 를 증가 시 키 는 데 쓰 인 다.텔레비전, 휴대 전화 등 스피커 구동 회로 에 사용 되 는 앰 프 는 이 부류 에 속한다.
오디 오 출력 증폭기 의 수출 범 위 는 몇 밀리 와트 (예 를 들 어 이어폰 증폭기) 에서 수천 와트 (예 를 들 어 하이파이 어 / 홈 영화관 시스템 에서 의 출력 증폭기) 까지 이다.
무선 전송 은 변조 파 를 공중 장거리 로 전송 해 야 한다.신 호 는 안테나 로 전송 되 고 전송 범 위 는 안테나 에 보 내 는 신호 출력 크기 에 달 려 있다.
주파수 변조 방송 과 같은 무선 전송 에 있어 서 안 테 나 는 수천 킬로와트 의 출력 으로 신 호 를 입력 해 야 한다.여기 서 전파 주파수 출력 증폭기 가 조절 파 의 공률 폭 을 필요 한 전송 거리 에 도달 할 수 있 는 수준 으로 증가 시 키 는 데 사용 된다.
직류 전력 증폭기 는 PWM (펄스 폭 변조) 신호 의 출력 을 확대 하 는 데 쓰 인 다.그들 은 고성능 신호 구동 모터 나 실행 기 를 필요 로 하 는 전자 제어 시스템 에 사용 된다.또는 마이크로 제어기 의 입력 신호 에서 모터 나 그들의 입력 공률 을 증가 시킨다.
전력 증폭기 회 로 를 설계 하 는 데 는 여러 가지 방법 이 있다.각 회로 에 설 치 된 조작 과 출력 특성 은 서로 다르다.
서로 다른 전력 증폭기 회로 의 특성 과 행 위 를 구분 하기 위해 파워 증폭기 류 를 사용 하 는데 그 중에서 알파벳 부 호 를 지정 하여 조작 방법 을 식별 하도록 한다.
그것들 은 크게 두 종류 로 나 뉜 다.설 계 는 아 날로 그 신 호 를 확대 하 는 데 사용 되 는 출력 증폭기 가 A, B, AB 또는 C 류 에 속한다.디자인 은 펄스 폭 변조 (PWM) 디지털 신호 에 사용 되 는 출력 증폭기 로 D, E, F 등 을 포함한다.
가장 많이 사용 되 는 파워 앰 프 는 오디 오 앰 프 회로 에서 사용 되 는 파워 앰 프 로 A, B, AB 또는 C 류 에 속 합 니 다. 따라서 자세히 알 아 보 겠 습 니 다.
아 날로 그 파형 은 정 고 와 음 저 로 이 루어 져 있다.이러한 종류의 증폭기 에서 전체 입력 파형 은 확대 과정 에 쓰 인 다.
트랜지스터 는 파형 의 양음 반 부분 을 확대 하 는 데 쓰 인 다.이 때문에 그들의 설 계 는 간단 하고 A 급 증폭기 가 가장 자주 사용 하 는 출력 증폭기 유형 이 되 었 다.비록 이러한 파워 앰 프 는 더 좋 은 디자인 으로 대 체 됐 지만, 그들 은 여전히 마니아 들 의 환영 을 받 고 있다.
이러한 종류의 증폭기 에 서 는 신 호 를 입력 하지 않 아 도 소스 부품 (확대 에 사용 되 는 전자 부품 은 이 예 에서 트랜지스터) 이 계속 사용 되 고 있다.이 는 대량의 열량 을 발생 시 키 고 A 급 증폭기 의 효율 을 정상 배치 의 25% 와 변압기 결합 배치 중의 50% 로 낮 출 수 있다.
A 류 증폭기 의 전도 각 (확대 에 사용 되 는 파형 부분 은 360 ° 를 초과 하지 않 음) 은 360 ° 이다.따라서 신호 일 그 러 짐 수준 이 낮 아, 더 좋 은 고주파 성능 을 허용 한다.
B 류 파워 증폭기 설 계 는 A 급 증폭기 의 효율 과 가열 문 제 를 낮 추 는 데 쓰 인 다.이러한 종류의 증폭기 들 은 하나의 트랜지스터 로 전체 파 형 을 확대 하 는 것 이 아니 라 두 개의 상호 보완 트랜지스터 를 사용한다.
하나의 트랜지스터 는 파형 의 정 반 부분 을 확대 하고, 다른 하 나 는 파형 의 마이너스 부분 을 확대 한다.따라서, 각 유 소스 기기 의 절반 (180 ℃) 의 파형 은 전체 신 호 를 조합 하여 확대 할 때, 그 중 두 개 이다.
쌍 결정 체 관 을 사용 하여 설계 하 였 기 때문에, B 류 증폭기 의 효율 은 A 급 증폭기 보다 훨씬 높 아 졌 다.이론 적 효율 은 75 퍼센트 정도 에 달한다.주파수 변조 라디오 와 트랜지스터 라디오 같은 전력 증폭기 들 은 배터리 공급 에 사용 된다.
파형 의 이중 중첩 으로 인해, 교차 구역 에 작은 일 그 러 짐 이 존재 한다.이러한 신호 실 조 를 줄 이기 위해 AB 종류의 증폭기 가 설계 되 었 다.
AB 류 증폭기 는 a 류 와 B 류 증폭기 의 조합 이다.이러한 증폭기 의 설 계 는 A 급 증폭기 의 효율 문제 와 B 급 증폭기 중 교차 구역 의 신호 일 그 러 짐 을 낮 추기 위해 서 이다.
그것 은 A 급 증폭기 와 같은 고주파 응답 과 B 급 증폭기 의 양호 한 효율 을 유지 했다.다이오드 와 저항 을 결합 시 키 는 방법 으로 작은 편향 전압 을 제공 하여 교차 구역 근처 파형 의 일 그 러 짐 을 감소 시 켰 다.그래서 효율 이 약간 떨어진다 (60%).
C 류 파워 증폭기 의 설 계 는 더욱 높 은 효율 을 허용 하지만 선형 / 전도 각 (90 ℃ 미 만) 을 낮 춘 다.확대 한 품질 을 희생 해 효율 성 을 높 인 다 는 얘 기다.
작은 전도 각 은 더 큰 일 그 러 짐 을 의미 하기 때문에 이런 종류의 증폭기 들 은 오디 오 증폭 에 적합 하지 않다.그것들 은 고주파 발진기 와 무선 주파수 신호 증폭 에 쓰 인 다.
C 류 증폭기 에는 보통 하나의 튜 닝 부하 가 포함 되 는데 이 부하 가 특정 주파수 의 입력 신호 에 대해 필터 와 확 대 를 하고 다른 주파수 의 파형 을 억제한다.
이러한 파워 증폭기 에서 소스 부품 은 입력 전압 이 특정한 한도 값 보다 높 을 때 만 전달 되 고 전력 소 모 를 줄 이 며 효율 을 높 인 다.
D, E, F, G 등 유형의 파워 증폭기 가 PWM 변조 의 디지털 신 호 를 확대 하 는 데 사용 된다.이들 은 스위치 파워 증폭기 의 일종 으로 다른 레벨 이 없 는 상태 에서 지속 적 으로 열 리 거나 출력 을 닫 을 수 있다.
이러한 단순 성 때문에 상기 유형의 파워 증폭기 에 속 하 는 이론 적 효율 은 (90 - 100)% 에 이 를 수 있다.
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