什么是放大器，其与功率效率之间的关系(第2部分)

第一部分 我们研究了A、B、AB、C和D类放大器。这些名称是标准化的,定义充分的,并得到广泛认可。现在我们来看看其他一些不太为人所知但也被使用的拓扑。

类G放大器 类似于AB型放大器,但使用两个或两个以上的电源电压,一个在较低电压下,另一个在较高电压下, 图1 .它专门用于音频应用。当输出功率需求处于较低水平时(如用户或应用程序设置的那样),放大器只自动使用低电压轨道。然而,当所需输出信号功率增加时,G类放大器自动切换到较高的电源电压。因此,这个放大器比AB型安培更有效率,因为它只在需要和有益的情况下使用最大的电源电压,而AB型放大器总是使用最大的电源电压。

图1:类G放大器使用双极低电压和高电压轨道,其控制信号通过一对MOSIFT开关高电压进出。

注意,实现G类放大器存在潜在的问题,因为通常在便携式或电池驱动的应用程序中,只有相对较低的电压。为了克服这个问题,G类放大器通常配备一个充电泵电压转换器来产生第二个,高值的轨道电压。当然,充电泵的效率并非100%,因此,重要的是要确保使用第二条电压较高的钢轨的潜在效率增益不会被充电泵电压助推器的损失所抵消。

类H放大器 也适用于音频应用,类似于G类设计.它调整其电源电压,以最小化输出阶段的电压降,从而最小化相关损失。根据特定的方法,H类放大器可以使用多个离散电压,甚至连续可调电源。这个拓扑不需要多个电源,因为它使用(并调整)现有的电源轨通过一个反馈环路之间的输出功率水平和供应轨道的价值。

多尔蒂放大器 没有字母指定,而是使用其开发者的名称。它于1930年代首次实施,只适用于射频放大。与其他放大器拓扑一样,它的目的是最小化效率和耗散。当平均信号功率和峰值信号功率之间有很大的距离时,它特别有用。

杜厄蒂放大器使用两个放大器,一个作为"载波"放大器偏置为AB类,另一个作为C类操作的"最高峰"放大器偏置,以在需要高功率输入偏移时提供高效率的功率提升, 图2 .尽管这种拓扑结构在几十年中使用相对较少,部分原因是其复杂性、非直觉性和只适用于RF的方面,但由于其在放大各种智能手机调制方案复杂波形时的效率,它目前正受到广泛关注。

图2:多尔蒂放大器将输入的射频信号分解并发送给低功率的低效率的AB级放大器和高功率放大的高效率的C级助推器。

在操作中,输入信号使用3-db正交耦合器均匀分离。该耦合器的两个输出是90英寸外的相位,它们被带回到相和反应结合使用的四分之一波传输线的最高放大器。两个平行的信号产生Z的阻抗 0 被提升到Z的单位 0 由四分之一波变压器。显然,这是一个复杂的操作射频线路,耦合器,阻抗变压器等,但它产生高效率的信号高峰值/平均比率。

其他不太常见和不太标准化的放大器名称包括E类设计,该设计使用LC罐电路进行滤波(如C类放大器),但在有活动的设备变成开关的情况下。也有F类、S类和T类放大器,但它们是高度专业化的,主要提供较知名的类的微小变化。