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功率放大电路

变压器耦合 A 类与互补 B/AB 类功放的效率及失真分析

功放参数

电源 \(V_{CC}\)(B/AB 为双电源)12 V
负载 \(R_L\)8 Ω
输入幅度 \(V_{in}\)5.0 V
0.1 V36 V
静态电流 \(I_{CQ}\) (A类)0.50 A

功率特性

\(P_{out}\)
1.00 W
\(P_{DC}\)
6.00 W
\(P_{diss}\)
5.00 W
效率 \(\eta\)
16.7%

输出波形(\(V_{out}\) vs t,2 个周期)

功率分布

关键公式

\[P_{DC,A}=V_{CC}I_{CQ},\qquad \eta_A\leq50\%\quad\text{(本页采用变压器耦合 A 类模型)}\]
\[P_{out}=\frac{V_{out,rms}^2}{R_L},\quad P_{DC,B}=\frac{V_{CC}}{R_L}\langle|v_o|\rangle,\quad P_{DC,AB}\approx P_{DC,B}+2V_{CC}I_Q\]
\[V_D=\max\!\left(0,V_{BE}-\frac{V_{BB}}{2}\right),\quad I_Q\approx\max\!\left(0,\frac{V_{BB}-2V_{BE}}{2R_E}\right)\]

取 \(V_{BE}=0.70\text{ V}\)、\(R_E=1.0\,\Omega\)。B 类仅在未失真正弦输出时满足 \(\eta_B=(\pi/4)(V_p/V_{CC})\le78.5\%\);AB 类在大信号时才逐渐接近该效率。