
[電子] 功率放大器
Purpose: Low frequency power amplifier.
用途: 用于低頻放大。
Schematic design for infeed and power amplifier circuit.
輸入電路和功率放大電路的原理圖設計。
PNP epitaxial silicon transistor. Low frequency power amplifier.
PNP外延矽晶體管。低頻功率放大器。
This paper will introduce the design of power amplifier in detail.
本文詳細介紹了功率放大器的設計。
Class E amplifier is a new kind of high-efficiency power amplifier.
類功率放大器是一種新型高效率放大器。
功率放大器(Power Amplifier,簡稱PA)是電子工程中一類專門用于将輸入信號的功率提升到足以驅動特定負載(如揚聲器、天線、電機等)水平的放大器電路。其核心功能并非單純放大電壓或電流,而是實現功率增益,即輸出功率顯著高于輸入功率。以下是詳細解釋:
功率轉換
功率放大器從電源(如直流電源)獲取能量,并依據輸入的小信號(如音頻信號、射頻信號)控制能量輸出形式,将其轉換為放大的交流功率信號。輸入信號僅作為控制基準,輸出功率主要來源于外部電源而非輸入信號本身。
關鍵參數
音頻系統
驅動揚聲器發聲,例如家用音響、舞台擴音設備。需兼顧低失真與高保真(如Class AB放大器)。
來源:Audio Engineering Society(音頻工程協會)技術文檔
無線通信
在射頻(RF)系統中提升信號功率以傳輸至天線(如5G基站、手機射頻前端)。需高線性度避免信號幹擾。
來源:IEEE微波理論與技術協會(IEEE MTT-S)出版物
工業控制
驅動電機、執行器等負載,例如機器人伺服系統。要求高輸出電流能力與穩定性。
來源:電力電子領域期刊《IEEE Transactions on Power Electronics》
類型 | 工作原理 | 效率 | 適用場景 |
---|---|---|---|
Class A | 晶體管全程導通,線性最佳但效率低(≤25%) | 低 | 高保真音頻 |
Class AB | 導通角大于180°,兼顧線性與效率(50-70%) | 中 | 通用音頻、車載系統 |
Class B | 兩晶體管推挽,導通角180°,存在交越失真 | 中高 | 低成本擴音設備 |
Class D | 開關模式(PWM調制),理論效率近100% | 極高 | 便攜設備、超低功耗音頻 |
Class E/F | 諧振開關電路,優化高頻效率 | 極高 | 射頻功率發射 |
來源:IEEE電子器件學會(IEEE EDS)技術報告
《Electronic Principles》, Albert Malvino, David Bates (電子放大器經典教材)
《RF Power Amplifiers for Wireless Communications》, Steve Cripps (射頻PA設計指南)
IEEE Xplore數據庫:GaN功率放大器研究論文(關鍵詞:GaN HEMT Power Amplifier)
功率放大器作為信號鍊的最終驅動環節,其性能直接影響系統效率與可靠性,需根據負載特性、頻率範圍及能效要求綜合選型。
功率放大器(Power Amplifier)是電子工程中的關鍵器件,主要用于将輸入信號的功率放大到足以驅動特定負載(如揚聲器、天線等)的水平。
設計時需特别注意散熱管理,例如大功率射頻放大器常配備散熱片或液冷系統。現代集成電路技術已實現将功率放大模塊集成在芯片内(如手機中的PA模塊)。
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