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功率放大器的基本原理

時(shí)間:2023-05-15 17:26:04 作者:博納德 點(diǎn)擊:次

放大器電路構(gòu)成了大多數(shù)電子系統(tǒng)的基礎(chǔ),其中許多需要產(chǎn)生高功率來(lái)驅(qū)動(dòng)某些輸出設(shè)備。音頻放大器的輸出功率可能在不到 1 瓦到幾百瓦之間。發(fā)射器中使用的射頻放大器可能需要產(chǎn)生數(shù)千千瓦的輸出功率,而電子控制系統(tǒng)中使用的直流放大器可能也需要高功率輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)許多不同類型的電機(jī)或執(zhí)行器。

功率放大器

放大器的電壓放大器可以將信號(hào)的幅度增加很多倍,但它們本身可能無(wú)法驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或電機(jī)等輸出設(shè)備。

例如,電壓放大器可能具有 100 的增益,并且能夠?qū)?150mV 信號(hào)放大到 15V 的幅度,并且放大器很有可能將該 15V 信號(hào)饋送到 10KΩ 的負(fù)載中,但是如果負(fù)載發(fā)生變化到 10Ω 的值,電壓放大器將無(wú)法提供在 10Ω 上維持 15V 輸出電壓所需的額外電流。

同樣,電流放大器可能具有 100 的增益,并且能夠在非常低的輸出電壓下將 10μA 信號(hào)放大至 1mA,但無(wú)法在 10V 時(shí)提供 1mA 信號(hào)。

在任何一種情況下,電壓或電流放大器都沒(méi)有足夠的功率(伏特 V x 電流 I)。電壓和電流放大器可以使用小型晶體管,并且不會(huì)從電源中汲取大量功率,以便經(jīng)常非常大量地放大信號(hào)。然而,他們使用的小型晶體管的結(jié)面積非常小,因此無(wú)法在不過(guò)熱的情況下處理驅(qū)動(dòng)某些輸出設(shè)備所需的功率。