Class A Amplifier   A급 증폭기

(2021-02-02)

1. A급 증폭기 (Class A Amplifier)트랜지스터 활성 영역(선형동작 영역) 전체에 걸쳐 동작하도록 바이어스증폭기


2. A급 증폭기의 동작 형태
 
        


3. A급 증폭기의 특징

  ㅇ 동위상 또는 위상 반전
     - 출력이 입력과 동위상 또는 180˚(반전) 위상차를 보임

  ㅇ 교류 부하선의 중앙에 Q점이 위치함 (V = 2 V)
     - 직류 동작점(Q점)이, 
        . 교류 부하선활성영역(직선영역) 중앙 근처에 설정됨
     - 이렇게 함으로써,
        . 트랜지스터포화 또는 차단시키지도 않고,
        . 입력 신호일그러짐(왜곡)이 없이,
        . 최대 출력 범위에 걸쳐 풀 스윙이 가능 (즉, 입력 전 주기 동안 도통 상태 유지)

  ㅇ 선형성이 잘 유지됨
     - 입력 신호 전류의 전체 주기 동안 (도통각 = 360˚),
     - 왜곡 없이 증폭되어서 컬렉터 전류로 나오므로 선형성이 잘 유지됨

  ㅇ 왜곡은 적으나, 전력효율은 낮음
     - 아주 작은 부하 전력이 요구되는 응용분야(고음질, 완충증폭기 등)에서 만 사용

     - 이론적인 최대 전력 효율 : 25% 
        . (Q 점부하선 중앙에 위치시킬 때 가능)
        . RC 결합 : 25%, 변압기 결합 : 50%

     - 비록 트랜지스터선형회로로 동작시키기 위한 가장 일반적인 방법이나, 가장 비효율적
        . 입력 전류에 무관하게 바이어스 전류 I가 항상 흐르므로
        . 이에 의한 DC 전력소비(VI)가 커서 전력효율이 낮음


4. 전력 효율 계산

  ㅇ η = (교류 최대 출력 전력) / (직류 공급 전력)
     - (직류 공급 전력) 
         {# P_{supply(DC)} = I_{CC}V_{CC} = I_{CQ}(2V_{CEQ}) #}
     - (교류 최대 출력 전력)
         {# P_{out(AC)} = i_{rms}v_{rms} = (0.707I_{c(max)})(0.707V_{c(max)}) = (0.707\frac{V_{CEQ}}{R_c})(0.707I_{CQ}R_c) = 0.5I_{CQ}V_{CEQ} #}
        
     
[# η_{max} = \frac{P_{out(AC)}}{P_{supply(DC)}} = \frac{0.5I_{CQ}V_{CEQ}}{2I_{CQ}V_{CEQ}} #]



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