ClassA放大器的静态功耗、输出功率及效率的计算

上期讨论了ClassA放大器如何设置AC负载线中点，以及电阻参数怎么计算。由于ClassA放大器要完成的是对信号的功率放大，所以这一期主要讲讲其对其输出功率、效率等问题。

关键：ClassA放大器;

01ClassA放大器的静态功耗

首先一个问题是如图选择ClassA放大器中三极管型号，在直流等效电路中，当电阻确定之后，可以计算出放大器的静态工作点，并获得ICQ和VCEQ的具体数值，这两个量的乘积就是放大器的静态功耗(quiescentpower)，即：

放大器中三极管额定功率不能小于静态功耗PDQ，否则将会烧毁放大器中的三极管。

实例计算：

某ClassA放大器的静态工作点为：ICQ=100mA、VCEQ=10V，请计算放大器的静态功耗，并选择可胜任该放大器所需要的三极管，假设该ClassA放大器为共射极结构，以一个NPN型三极管为主要放大器器件。

可以算的该三极管的静态功耗为：

于是该放大器的静态功耗为1W，所以可选择同时满足：VCEQ>10V、IC>100mA、PD>1W的NPN型三极管。

02ClassA放大器的输出功率以及效率

当Q点在AC负载线的中央时，ClassA放大器获得最大的输出信号，此时C极电流最大摆动的范围为0ICQ、C-E极间电压的最大摆动范围为0VCEQ，所以有效(峰峰值/1.414)输出功率为：

而整个ClassA放大器“消耗”的功率——输入功率由电源提供的电源Vcc，以及电流ICQ决定。而当Q点在AC负载线中央时可认为Vcc≈2VCEQ，所以输入功率为：

于是当Q点在AC负载线中央时，ClassA放大器的最大效率为：

从式(1.5)的结果来看，无论怎么设计ClassA放大器，其效率也绝不会超过25%，剩下的75%就会转换热能白白浪费掉了。