클래스 AB 스피커 증폭기의 작동 원리

1. 바이어스 설정 및 크로스오버 왜곡 제거
는 클래스 AB 증폭기 신호가 없을 때 출력 트랜지스터가 약한 전도 상태가 되도록 정적 바이어스 전류를 설정하여 클래스 A의 높은 전력 소비와 클래스 B의 교차 왜곡 문제를 보상합니다.
바이어스 전압 보상: 트랜지스터 베이스 사이에 다이오드, 저항기 또는 정전류 소스를 도입하여 약 0.7V의 바이어스 전압을 제공하여 트랜지스터가 신호 영점 근처에서 완전히 꺼지지 않도록 합니다.
크로스오버 왜곡 억제: 트랜지스터를 미리 켜서 클래스 B 증폭기의 스위치 교대로 발생하는 신호 불연속 문제가 제거되고 포지티브 및 네거티브 반주기 파형이 원활하게 전환됩니다.

2. 작업 모드 전환
소신호 모드(클래스 A 특성): 입력 신호가 작을 때 트랜지스터가 계속 켜져 선형 증폭을 유지하고 낮은 왜곡을 달성합니다.
대신호 모드(클래스 B 특성): 신호 진폭이 증가하면 반주기를 초과하는 부분에서만 트랜지스터가 켜지므로 정적 전력 소비가 감소하고 효율이 50%-70%로 증가합니다.

3. 회로 설계 및 구현
푸시풀 출력단: 상보형 대칭 NPN 및 PNP 트랜지스터는 각각 신호의 양의 반주기와 음의 반주기를 증폭하는 데 사용됩니다.
온도 안정성 설계: 트랜지스터 매개변수에 대한 온도 변화의 영향은 "열 폭주" 문제를 피하기 위해 열 요소(예: 서미스터) 또는 피드백 회로에 의해 상쇄됩니다.
단일 전원 공급 장치 최적화: 일부 회로는 단일 전원 공급 장치에서 대칭 출력을 달성하고 비용을 줄이기 위해 커패시터 커플링 또는 전압 분배기를 통해 설계되었습니다.

4. 성능상의 이점
높은 충실도 및 낮은 왜곡: 클래스 A의 선형 이점과 결합되어 총 고조파 왜곡(THD)이 클래스 B보다 낮습니다(일반 값 <1%).
효율성 향상: 클래스 A(효율 20%-30%)에 비해 클래스 AB 효율성은 50%-70%에 도달할 수 있으며 이는 중간 및 고전력 시나리오에 적합합니다.
폭넓은 적용 가능성: 다양한 유형의 부하(예: 스피커, 헤드폰)와 호환되며 홈 시어터, 자동차 오디오 및 기타 시나리오에 적합합니다.