在本教程中，我们将了解电子产品领域中的一个有趣的话题：功率放大器。它们用于音频应用，无线电通信，医疗设备（MRI）等等。因此，我们将学习什么是功率放大器，什么是不同类型的功率放大器，功率放大器类和一些应用程序。
大纲
介绍
放大器是一种电子设备，用于增加输入信号的电压/电流/功率的幅度。它接收一个微弱的电信号/波形，并通过使用外部电源输出一个类似的更强的波形。
根据它对输入信号的变化，放大器广泛分为电流，电压和功率放大器。在本文中，我们将详细了解功率放大器。有关不同类型的放大器的更多信息：放大器的不同类型和应用
什么是功率放大器?
功率放大器是一种电子放大器，设计用于增加给定输入信号的功率大小。输入信号的功率增加到足够高的水平，以驱动输出设备的负载，如扬声器，耳机，射频发射器等。与电压/电流放大器不同，功率放大器被设计成直接驱动负载，并用作放大器链的最后一块。
功率放大器的输入信号需要高于某个阈值。因此，与其直接将原始音频/射频信号传递给功率放大器，它首先使用电流/电压放大器进行预放大，并在进行必要的修改后作为输入发送到功率放大器。你可以观察下面音频放大器的框图和功率放大器的用法。
在这种情况下，将麦克风用作输入源。来自麦克风的信号的大小对于功率放大器来说是不够的。因此，首先预先放大，其中电压和电流略微增加。然后，信号通过音调和音量控制电路，这使得对音频波形进行美观调整。最后，信号通过功率放大器，电源放大器的输出被馈送到扬声器。
功率放大器的类型
根据所连接的输出设备类型，功率放大器分为以下三种类型:
- 音频功率放大器
- 射频功率放大器
- 直流功率放大器
音频功率放大器
这种功率放大器用于增加较弱音频信号的功率幅度。用于电视、手机等扬声器驱动电路中的放大器属于这一类。
音频功率放大器的输出范围从几毫瓦(像耳机放大器)到数千瓦(像Hi-Fi/家庭影院系统中的功率放大器)。
射频功率放大器
无线传输需要经过调制的电波通过空气远距离传送。信号使用天线传输，传输范围取决于馈送到天线的信号功率的大小。
对于像FM广播这样的无线传输，天线需要数千千瓦的输入信号。在这里，射频功率放大器被用来增加调制波的功率大小到足够高的水平，以达到所需的传输距离。
直流功率放大器
直流功率放大器用于放大PWM(脉宽调制)信号的功率。它们用于需要高功率信号来驱动电机或执行器的电子控制系统中。它们从微控制器系统获取输入，增加其功率，并将放大的信号馈送到直流电机或执行器。
功率放大器类
功率放大器电路的设计有多种方法。每一种电路配置的操作和输出特性都是不同的。
为了区分不同功率放大器电路的特性和行为，使用功率放大器类，其中分配字母符号来识别操作方法。
它们广泛分为两类。设计用于放大模拟信号的功率放大器来自A，B，AB或C类别。设计用于放大脉冲宽度调制（PWM）数字信号的功率放大器来自D，E，F等。
最常用的功率放大器是音频放大器电路中使用的那些，它们在课堂A，B，AB或C中进行，让我们详细看看它们。
A类功率放大器
模拟波形由正高和负低点组成。在该类的放大器中，整个输入波形用于放大过程。
一个晶体管被用来放大波形的正半和负半。这使得他们的设计简单，使A类放大器成为最常用的功率放大器类型。虽然这类功率放大器被更好的设计所取代，但它们仍然在爱好者中很受欢迎。
在这类放大器中，即使没有输入信号，也一直使用有源元件(用于放大的电子元件，在这种情况下是晶体管)。这产生大量的热量，降低A类放大器的效率为25%的情况下正常配置和50%的情况下互感器耦合配置。
传导角度（用于放大的波形部分，用于放大，360°）放大器的放大器是360°。因此，信号失真水平非常少于允许更好的高频性能。
B类功率放大器
B类功率放大器被设计用来降低A类放大器的效率和发热问题。这类放大器使用两个互补的晶体管来放大整个波形，而不是使用单个晶体管来放大整个波形。
一个晶体管放大波形的正一半，另一个放大波形的负一半。因此，每个有源器件传导一半(180°)的波形和他们中的两个，当组合，放大整个信号。
由于两个晶体管设计，B类放大器的效率在课堂上提高了大量放大器。它们可以达到约75％的理论效率。该类的功率放大器用于电池供电设备，如FM收音机和晶体管无线电。
由于波形的两半的叠加，在交叉区域存在小的变形。为了减少该信号失真，设计了A类放大器。
AB类功率放大器
AB类放大器是A类和B类放大器的组合。这类放大器旨在降低B类放大器中交叉区域的级别的效率和信号的效率较低。
它保持了A类放大器的高频响应和B类放大器的良好效率。二极管和电阻的组合用于提供较小的偏置电压，从而减少了靠近交叉区域的波形失真。因此，效率略有下降(60%)。
C类功率放大器
C类功率放大器的设计允许更高的效率，但降低线性/导通角，这是在90°以下。换句话说，它牺牲了放大的质量来提高效率。
较小的传导角意味着更大的失真，因此这类放大器不适合音频放大。它们被用于高频振荡器和射频信号的放大。
类放大器通常包含一个调谐负载，该负载过滤和放大特定频率的输入信号，抑制其他频率的波形。
在这种类型的功率放大器中，有源元件只在输入电压高于某一阈值时导通，从而减少了功耗，提高了效率。
其他功率放大器类
功率放大器等级D，E，F，G等用于放大PWM调制的数字信号。它们是在开关功率放大器的类别下，并在没有任何其他级别的情况下不断地或持续地转动输出。
由于这种简单性，属于上述类别的功率放大器可以达到高达(90- 100%)%的理论效率。
应用程序
以下是功率放大器跨越不同扇区的应用：
- 消费电子:音频功率放大器用于几乎所有从微波炉，耳机驱动器，电视，移动电话和家庭影院系统到戏剧和音乐会加固系统的消费电子设备。
- 工业:开关型功率放大器用于控制伺服和直流电动机等大多数工业执行器系统。
- 无线通信：高功率放大器在向用户传输蜂窝或FM广播信号方面是重要的。由于功率放大器的功率水平更高的功率水平增加了数据传输速率和可用性。它们也用于卫星通信设备。
结论
简要介绍功率放大器的概念。你们学习了什么是功率放大器和它的需求，功率放大器的不同类型和种类以及一些应用。
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