Conception des amplificateurs de classe a, de classe b et de classe ab : calculs et compromis de performance

La conception de l'amplificateur consiste à choisir la classe appropriée en fonction des exigences de rendement telles que l'efficacité, la linéarité et la dissipation de chaleur.

Amplificateurs de classe A

Les amplificateurs de classe A fonctionnent avec le transistor de sortie qui conduit tout au long du cycle d'entrée. Ils sont connus pour leur linéarité élevée et leur faible distorsion, mais ont un faible rendement, généralement autour de 25-30%. Le courant de biais est réglé de sorte que le transistor reste actif en tout temps, ce qui entraîne une dissipation de chaleur significative.

Les calculs pour les amplificateurs de classe A sont axés sur le courant de biais et la tension, assurant que le transistor reste dans la région active. La dissipation de puissance est calculée comme suit:

P_dissipation[ = V[_CC[ × I_bias

Amplificateurs de classe B

Les amplificateurs de classe B utilisent deux transistors, chacun conduisant pour la moitié de la forme d'onde. Cette configuration améliore l'efficacité, atteignant 78,5 %. Cependant, ils sont sujets à une distorsion croisée lorsque la sortie se transforme entre les transistors.

Le calcul de la clé consiste à biaiser les transistors à la coupure, le courant de biais étant fixé à zéro ou à près de zéro. L'efficacité est calculée comme suit:

Efficacité = (P_out / P_DC[) × 100%

Amplificateurs de classe AB

Les amplificateurs de classe AB combinent les caractéristiques des modèles de classe A et de classe B. Ils utilisent le biais pour maintenir les transistors légèrement conducteurs, réduisant la distorsion croisée tout en maintenant une efficacité supérieure à celle de classe A, généralement autour de 50-60%.

Le courant de biais est soigneusement réglé pour minimiser la distorsion sans chaleur excessive. Les calculs impliquent un biais d'équilibrage tension et de courant pour optimiser les performances tout en contrôlant la dissipation de puissance.

Échanges de résultats

• Efficacité: Supérieure en classe B et en classe AB, inférieure en classe A.
• Linéarité:[ Meilleur en classe A, modéré en classe AB, le plus bas en classe B.
• Dissipation de la chaleur:[ Le plus grand en classe A, moins en classe AB, minimum en classe B.
• Distorsion: Minimale dans la classe A, distorsion croisée dans la classe B, réduite dans la classe AB.