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

この記事のキーワード

関連記事
A級増幅回路(A級アンプ)の動作原理

A級増幅回路とは、オペアンプなどの増幅回路に使われる出力段回路の1つの形式で、入力に対し出力がリニアに変化します。 歪が少ない出力が得られますが、効率が悪いため発熱が大きくなるというデメリットがあります。 この方式を使ったオーディオアンプは、A級アンプ、クラスAアンプと呼ばれます…

差動増幅回路の動作原理

差動増幅回路とは、2つの入力の差電圧を増幅する回路です。 差動増幅器とも呼ばれます。 オペアンプを使った回路では、減算回路とも言われます。 本稿では、トランジスタを使った差動増幅回路とオペアンプを使った回路について、わかりやすく解説していきます。 INDEXトランジスタを使った差…

接地回路の種類と特徴の比較

接地回路とは、トランジスタの3つの端子のうちのどれかを共通端子として使う増幅回路です。 共通端子として使う端子によって回路名が決まります。 バイポーラトランジスタの場合は、 エミッタ接地 コレクタ接地 ベース接地 の3種類があり、MOSFETの場合も同様に ソース接地 ドレイン接…

カレントミラー回路の動作原理と設計計算の方法

カレントミラーとは、電流源で作った基準電流をコピー(複製)する回路です。 電流を鏡のように写すことからその名が付けられています。 本稿では、カレントミラーの原理と、ミラー電流の計算方法について解説します。 INDEXカレントミラーの原理出力電流を2倍にする方法1.並列接続する2.…

オペアンプ回路の基礎と設計計算の方法

オペアンプ(OPamp)とは、微小な電圧信号を増幅して出力することができる回路、またはICのことです。 反転入力端子と非反転入力端子の2つの入力端子を持ち、その2つの入力電圧の差を増幅して出力することができます。 通常、帰還(フィードバック)をかけて使い、増幅回路、微分回路、積分…