AB級プッシュプルアンプとは何ですか?回路説明を教えてください。

クラス AB プッシュプル アンプ:

AB 級プッシュプル アンプは、B 級アンプの効率と A 級アンプの低い歪みを組み合わせたパワー アンプの一種です。これは、入力信号がない場合でも各出力トランジスタをわずかに「オン」状態で動作させることで実現し、クロスオーバー歪みを低減します。

その特徴の内訳は次のとおりです:

* 操作: 各出力トランジスタは、入力信号サイクルの半分以上、全サイクル未満の間導通するため、「AB」と表示されます。これは、クラス A 領域とクラス B 領域の両方で動作することを意味します。

* 効率: クラス A よりも効率的ですが、クラス B よりも効率が低くなります。通常、50% ～ 70% の効率を達成します。

* 歪み: クラスBアンプと比較してクロスオーバー歪みが大幅に低く、よりクリーンで正確なオーディオ信号を提供します。

* 出力: AB 級アンプは、A 級アンプと比べて高出力ですが、B 級アンプよりは出力が低くなります。

回路の説明:

一般的な AB 級プッシュプル増幅回路は、2 つの相補出力トランジスタ (NPN と PNP を 1 つずつ) と 1 対のバイアス抵抗を使用して小さな静止電流を確立し、入力信号がない場合でも両方のトランジスタがわずかにオンになるようにします。この静止電流により、クロスオーバー歪みが最小限に抑えられます。

簡略化した回路図は次のとおりです。

!【AB級プッシュプル増幅回路】(https://i.imgur.com/v75Q4sC.png)

説明:

* 入力信号: 入力信号は入力トランジスタ (Q1) のベースに供給され、信号が増幅されて出力トランジスタ (Q2 および Q3) のベースを駆動します。

* 出力トランジスタ (Q2 および Q3): これらは、プッシュプル構成で動作する相補型トランジスタ NPN (Q2) と PNP (Q3) です。これらは小さな静止電流でバイアスされており、両方がわずかに「オン」であることが保証されます。

* バイアス抵抗 (R1 および R2): これらの抵抗は、出力トランジスタの静止電流を設定します。

* 負荷 (Rload): 増幅された信号は、出力トランジスタを介して負荷に供給されます。

仕組み:

* 正の入力信号: 正の入力信号が印加されると、Q1 が導通し、Q2 (NPN) が導通します。 Q2 は信号を増幅し、出力電圧を正に引き上げますが、Q3 (PNP) はオフのままです。

* 負の入力信号: 負の入力信号が印加されると、Q1 が遮断され、Q3 (PNP) が導通します。 Q3 は信号を増幅し、出力電圧を負に引き上げますが、Q2 (NPN) はオフのままです。

* 静止電流: バイアス抵抗により、Q2 と Q3 の両方の静止電流は小さくなり、入力信号がない場合でもわずかに「オン」になります。これにより、クロスオーバー歪みが最小限に抑えられます。

利点:

* 高効率: クラス A アンプよりも効率的です。

* 低歪み: クラスBアンプと比較してクロスオーバー歪みが低減されています。

* 高出力: 大きな出力を提供できます。

短所:

* より複雑: クラス A またはクラス B アンプと比較して、より複雑なバイアス回路が必要です。

* 熱の問題: 静止電流が小さいと熱が発生する可能性があるため、高電力アプリケーションにはヒートシンクが必要になります。

アプリケーション:

クラス AB プッシュプル アンプは、次のようなさまざまなオーディオ アプリケーションで広く使用されています。

* Hi-Fi オーディオ アンプ: ホームオーディオシステム向けに、高出力と低歪みのバランスを提供します。

* ギター アンプ: エレキギターの増幅用として、クリアでパワフルなサウンドを提供します。

* パブリック アドレス システム: さまざまな公共の場で増幅された音声や音楽を配信します。

結論:

クラス AB プッシュプル アンプは、オーディオ増幅における効率、歪み、出力のバランスを取るための実用的なソリューションです。これらは高品質のオーディオ システムに人気の選択肢であり、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。