클래스 B 앰프는 클래스 A 앰프 와 유사 하지만 고유한 푸시풀 구성을 가진 두 개의 트랜지스터를 사용하여 만들어집니다. 각 트랜지스터는 입력 사이클(180°)의 절반을 전도하고 부하에 대한 결합된 전류 구동을 제공합니다. 푸시풀 앰프는 한 쌍의 능동 장치(다이오드, 트랜지스터 등)를 사용하여 연결된 부하에 교대로 전류를 공급하는 유형의 전자 회로입니다. 이 설계는 클래스 A 앰프에 비해 높은 효율과 감소된 전력 소모를 가져오므로 에너지 효율성과 비용 효율성이 중요한 요소인 애플리케이션에 이상적입니다. 간단한 열 관리와 최소한의 DC 전력 소비로 인해 RF 신호 증폭, 오디오 시스템 및 신호 처리에 일반적으로 사용됩니다.
클래스 B 앰프의 작동 원리
양수와 음수의 두 반쪽으로 구성된 사인파 입력 신호가 입력으로 제공됩니다. 클래스 B 앰프는 두 개의 보완 트랜지스터(NPN 및 PNP) 또는 MOSFET 쌍을 사용한 푸시풀 구성을 사용합니다. 각 트랜지스터는 입력 신호의 절반을 증폭합니다. NPN 트랜지스터(또는 N채널 MOSFET)는 입력 신호의 양의 절반 동안 전도하는 반면, PNP 트랜지스터(또는 P채널 MOSFET)는 입력 신호의 음의 절반 동안 전도합니다. 각 사이클 동안 입력은 증폭되어 출력에서 생성됩니다. 출력 신호는 원래 파형과 비슷하지만 진폭이 더 높습니다.
실리콘 트랜지스터는 신호를 전도하기 위해 최소 0.7V의 순방향 베이스-에미터 바이어스를 가져야 합니다. 클래스 B 앰프의 순방향 바이어스는 입력 신호에 의해 생성되므로 입력이 0.7V 미만인 한 트랜지스터는 비전도 상태가 됩니다. 이는 입력에 "데드 밴드"를 형성하고 출력에 크로스오버 왜곡을 생성합니다. 즉, 입력 신호가 양에서 음으로 또는 그 반대로 전환될 때 이상적으로는 다른 트랜지스터가 이전 트랜지스터가 꺼지는 것과 정확히 동시에 켜져야 합니다. 그러나 스위칭 메커니즘의 지연으로 인해 트랜지스터 중 어느 것도 전도되지 않는 짧은 기간이 발생하여 크로스오버 지점에서 출력에 왜곡이 발생합니다.
크로스오버 왜곡
클래스 B 앰프의 장점
클래스 B 앰프는 각 트랜지스터 도체가 입력 주기의 절반 동안 작동하기 때문에 클래스 A 앰프보다 효율성이 높습니다. 이는 전력 소비를 줄이고 전반적인 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 또한 전력 소비가 적으면 열 발생도 적어 열 관리를 간소화하고 추가 방열판의 필요성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 사용된 푸시풀 구성은 짝수차 고조파 왜곡을 상쇄하고 신호 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다.
클래스 B 증폭기의 단점
클래스 B 앰프의 가장 두드러진 단점은 트랜지스터 스위칭 중 제로 크로싱 지점에서 발생하는 크로스오버 왜곡입니다. 이는 특히 저전력 신호의 경우 신호 품질에 영향을 미칩니다. 크로스오버 왜곡을 제거하려면 복잡한 바이어싱이 필요하며, 이는 다시 클래스 B 앰프의 단점이 됩니다.