증폭기의 분류

목차

1. 전력증폭기

2. 증폭기의 동작상태에 의한 분류

3. A급 증폭기

4. B급 증폭기

5. C급 증폭기

6. AB급 증폭기

본문내용

다. 실효 임피던스부하 ⇒
({ {N }_{1 } } over { {N }_{2 } })^{2 } {R }_{L }
최대효율은 50%를 넘지 못한다.
콜렉터 손실을 입력신호가 없을 때 가장크다.
④ 전달특성
Q2 트랜지스터에 의해서 공급되는 전류 전원 I로 바이어스된 이미터 폴로워(Q1)
· Q1이 Q2에 의해서 공급되는 정전류 I로 바이어스 되었다.
· iE1 = I + iL => I는 반드시 iL의 마이너스 값보다 커야한다.
· VO = V1 - VBE1
→ VBE1는 iE1에 의존
→ VBE1는 iL에 의존
전달특성
· 선형 영역은 Q1의 포화에 의해 결정
→ omax = Vcc - VCE
· Vomin = IRL 또는 Vomin = -Vcc + VCE 의해서 결정
·바이어스 전류 I가 이 식에 상응하는 부하 전류의 크기보다 클 때 이루어진다.
I >= { vert -Vcc + V CE vert } over {R L }
⑤ 소비전력
최대 소비 전력은 VccI이다
· Vo = 0 일때 가장 큰 양의 전력을 소비
· Q1의 소비 전력은 RL의 값에 의존
· 최대 전력 소비는 Vo = -Vcc → VCE1은 2Vcc로 최대
PD1 = 2 VccI
⑥ 전력-변환 효율
eta = { 부하전력(PL)} over {공급전력(Ps) }
출력 전압을 pp값이 Vo인 사이파로 가정한다면
PL = 0.5 { {V }^{2 }o } over {RL }
· Q2의 전류가 I로 일정 → 마이너스 공급기로부터 끌어들여지는 전력은 VccI
· 플러스 공급기로부터 끌어들여지는 평균 전력도 VccI
· 총평균 전력은 Ps = 2 VccI
·최대 효율 Vo = Vcc = IRL일 때 : 최대 효율은 25%이다. (병렬부하 50%)
4. B급 증폭기
① 동작점
B급 증폭기의 동작점
· 진폭이 큰 신호를 증폭하려면 B점에 동작점을 설정한DFFF 두 개의 증폭기를 사용하여 반주기씩 증폭을 한다.
· B점 동작점의 장점은 전력소가 적다『∵ 직류대기가 0이므로 전력손실이 없다.』
② 회로 동작
B급 증폭기의 출력단
· 입력전압이 0일 때, 두 트랜지스터는 모두 차단되고 출력 전압이 0이다.
· Vi가 플러스 방향으로 증가하다가 약 0.5v보다 커지면 Q1이 도통된다.
· 입력이 마이너스로 진행되다가 0.5v보다 작아지면 Qp가 도통된다.
③ 소비 전력
· B급 단의 정지 전력 소비는 0이다.
· PD = Ps - PL
PD= { 2} over { pi } { Vo} over {RL } Vcc- { 1} over { 2} { { Vo}^{2 } } over { RL}
· Vo =
{ 2} over { pi } Vcc
PDmax=
{ 2 { V}^{ 2}cc } over { { pi }^{2 } RL}
④ B급 증폭기 동작
· 신호의 전주기에 대한 출력을 얻기 위해.
2개의 TR이 필요.
회로의 한 부분이 반주기동안 신호를 high로 push하고
다른 한 부분은 low로 pull한다. → push­pull circuit
동작점을 차단점에 둔 경우.
효율은 60∼70% (78.5%)
선형증폭, 전력증폭에 이용.
보다 큰 출력을 얻을 수 있다.
입력 신호가 없을 때 전력손실이 매우 적다.
⑤ B급 증폭기 회로
→ 구성방법이 다양.
변압기 결합 푸시­풀 회로
Q1, Q2의 ON, OFF동작으로 부하에 신호공급.
출력전력이 주어진 경우 일그러짐이 적다.
출력파형의 일그러짐이 주어진 경우 보다 큰 출력을 얻을 수 있다.
출력 변압기의 철심은 직류 여자를 받지 않는다.
공급전원에 리플전압이 포함되어 있더라도 부하에 나타나지 않는다.
무신호시 소비전력이 매우 작다.
상보대칭형 회로
Complementary Symmetry : SEPP회로
입력측에 위상 반전회로를 필요로 하지 않는회로
상보대칭적인 2개의 TR의 입력회로를 병렬로 접속한 push-pull회로
전압,전류의 방향만이 반대이고, 전기적 특성이 똑같은 NPN과 PNP TR를 말한다.
부궤환이 걸려 주파수특성이 좋다.
부하가 이미터 폴로워의 출력으로 구동되어서 부하 저항은 구동전원의 작은 출력저항에 정합.
높은 출력전류
낮은 출력저항
낮은 임피던스의 부하구동을 제공
부하에 전주기 출력
{ R}_{2 }
는 직류바이어스를 조정해서 크로스오버를 최소화.
5. C급 증폭기
동조형 C급 증폭기
· 입력 주기의 신호가 180°이하에서 동작하도록 바이어스가 된다.(교류 한 사이클 중 180 미만의 콜렉터 전류의 흐름)
→ 출력 신호에 고조파 성분을 많이 포함.
→ 콜렉터 전류의 흐름이 펄스 모양이 되어 극히 비정현적이 됨.
· 순수한 저항성 부하에서 발생하는 왜곡을 방지하기 위해 동조 탱크 회로로 드라이버 한다.
· 동조 탱크 회로는 입력신호 주파수에 동조.
·
F= { 1} over {2 pi SQRT { LC} }
F : 공진 주파수
L : 인덕턴스
C : 커페시턴스
· 동조 주파수에서 병렬 동조회로의 임피던스는 가장 크고 수수한 저항성이다.
· 회로가 동조 주파수에서 동조될 때 RL 양단의 전압은 최대가 되고 정현파가 된다.
· B급 증폭기의 경우보다 유동각이 협소하며 효율이 매우 높아 고주파 전력 증폭에 사용.
· 반송파 증폭 및 체배용으로 사용.
6. AB급 증폭기
① AB급 증폭기의 동작점
② 입출력 파형
③ AB급 증폭기의 풀력단
·크로스오버 왜곡은 상보 출력 트랜지스터들을 0이 아닌 작은 전류로 바이어스 시킴으로서 실질적 으로 제거할 수 있다.
④ 회로동작
·
Vo=Vi + { Vbb} over { 2} -Vbe1
· i1 = i2 + iL
· Vi가 어떤 양만큼 플러스 쪽으로 증가하면 Q1의 베이스 전압도 같은양만큼 증가
· 출력은 베이스 전압과 거의 같은 값의 플러스 전압이 된다.
· Vo가 플러스이기 때문에 iL 전류는 RL을 통해 흐를 것이고 이에 따라 iN은 반드시 증가한다.
⑤ 출력저항
AB급 출력 저항
· 만약 Vi를 공급하는 전원이 이상적이라고 가정
· Rout = re1 // re2
· re1 = VT / i2
re2 = VT / i2
Rout = Vt/i1 // VT/i2 =
{ Vt} over {i2+i1 }

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