Podręcznik

5. Wzmacniacz mocy

5.2. Klasy A, AB, B i C

W zależności od położenia punktu pracy wzmacniacze mocy pracują w klasach: A, AB, B i C. Dla każdej z klas mamy różne warunki obciążenia, różne liniowości, w każdej z nich uzyskujemy różne moce wyjściowe, różne sprawności i różny poziom zniekształceń nieliniowych. Przyjrzyjmy się ilustracjom na rys.6.12.


Rys.6.12. Ilustracja stanu polaryzacji i wysterowania tranzystora oraz kształtu impulsów prądu dla różnych klas pracy. 
A) Praca w klasie a.
B) praca w klasie AB. 
C) praca w klasie B, 
D) Praca w klasie C.

       
 Na wszystkich wykorzystujemy charakterystykę Ids[Vgs] obliczoną dla RL=34Ω. Na rys.6.12A pokazano przebieg prądu Ids(t) dla punktu polaryzacji Vgs=-4V, odpowiadającego pracy w klasie A. W całym okresie napięcia sterującego płynie prąd Ids, kąt przepływu \alpha = 2π.
Na rys.6.12B przesunięto polaryzację do punktu Vgs=-6V. Amplituda napięcia sterującego musiała wzrosnąć, a prąd Ids płynie tylko przez część okresu, ale dłużej niż przez pół okresu. To są warunki dla klasy AB, kąt przepływu π < \alpha < 2π.
Na rys.6.12C ustalono napięcie polaryzacji Vgs=-8V. Amplituda napięcia sterującego znowu wzrosła, prąd Ids płynie dokładnie przez pół okresu, a kąt przepływu \alpha = π. To są warunki pracy tranzystora w klasie B.
Wreszcie na rys.6.12D ustalono napięcie polaryzacji na Vgs=-9V. Amplituda napięcia sterującego musiała wzrosnąć, a kąt przepływu \alpha < π. Teraz tranzystor pracuje w klasie C.
Wniosek z naszych rozważań jest taki, że impuls prądu Ids drenu może – w zależności od klasy mieć różny kształt i być krótszym od okresu napięcia sinusoidalnego. Czas, gdy porównuje się go z okresem T przebiegu sinusoidalnego, lub kąt przepływu \alpha prądu może być podstawą określenia w jakiej klasie pracuje wzmacniacz.
Odpowiednie zestawienie przedstawiono w Tabeli 6.1.


Tabela 6.1. Cechy charakterystyczne klas w których pracują wzmacniacze mocy.