C級アンプの回路図と動作

C級アンプ

C級アンプとは、トランジスタを入力信号の半周期以下のサイクルで導通させる方式です。
そのため歪みが大きくなりますが、効率が良く、理論上の最大効率は90%に達します。
歪みが大きいためオーディオでは使われず、高周波回路で使用されます。

A級、B級、C級、D級アンプの違い

C級アンプの動作原理

C級アンプでは、入力電圧がトランジスタの導通-非導通領域を跨ぐような状態で使用します。

C級アンプの動作原理

そのため、入力波形の半分以上は出力に反映されず、また出力波形はパルス状で歪みの大きい波形となります。

C級アンプの回路図

C級アンプ回路図

入力のバイアス電圧は0.5Vで、上半分のサイクルのみトランジスタが導通します。
コレクタ側にはLC共振回路(同調回路)を持ち、出力されたパルス状の波形から不要な周波数成分を取り除き、サイン波だけを抽出します。

C級アンプの動作波形

前出の回路でシミュレーションを行なった結果です。

C級アンプの動作波形

コレクタ電流はパルス状になっていますが、出力はサイン波となっています。
このように同調回路によって出力がサイン波になっている動作モードを調整モードと呼びます。

下図のように同調回路が無かったり、適切な値に調整されていない場合は出力電圧がパルス状になります。
このモードを非調整モードと呼びます。

C級アンプ 非調整モード
C級アンプ非調整モード時の動作波形

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