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      串饋型甲類功放的一個缺點是效率低，另一個缺點是，會有大量的直流電流分量經過負載R_L，有時候我們在負載上僅僅需要被放大的交流分量，而不需要直流分量（比如揚聲器）。這時就可以使用變壓器耦合型甲類功放。

      變壓器耦合型甲類功率放大器使用變壓器耦合輸出到負載，負載僅能收到放大的交流信號，而沒有直流分量。其另一個好處是功率效率最大能達到50%，一個基本的變壓器耦合甲類功放電路如下圖所示：

圖5-03.01 

1. 直流分析

      當沒有輸入電壓V_i時，電路處于直流工作狀態(tài)，此時的變壓器中的電流沒有交變，線圈繞組的電阻非常?。ㄒ话銖牧泓c幾歐到幾歐不等），次級線圈得不到任何功率，負載R_L完全收不到任何功率輸出。由于變壓器線圈的直流電阻非常小，使得直流負載線的斜率非常大，近似于垂直，我們可以將其近似視為一條豎直的直線，其與x軸的交點近似為V_CC，如下圖所示：

圖5-03.02 

      然后再對電路計算直流參量I_BQ，算出I_BQ后，直流負載線與這個I_BQ對應的輸出曲線的交點即為靜態(tài)工作點Q。

2. 交流分析

      當輸入電壓V_i為正弦小信號電壓時，此時的情況就完全不一樣了。正弦交變的V_i會使得集電極電流I_C也正弦交變，此時變壓器就開始發(fā)揮作用，在變壓器的次級線圈會感生出正弦電壓，然后負載R_L的阻值會被映射到變壓器初級，其映射到變壓器初級的等效電阻值為：

      只要存在正弦輸入V_i，R_L就會在變壓器初級映射出R_L'的阻值，且這個阻值不隨V_i的頻率和幅度的變化而變化，總是呈現(xiàn)出一個固定值。因此，當存在交流輸入信號V_i時，BJT晶體管的集電極就相當于接了一個阻值不變的電阻R_L'。這個電阻的特性是，只要存在交流輸入信號V_i，它就相當于一個普通電阻那樣存在；當沒有交流輸入信號V_i時，它就不存在（阻值變?yōu)榻朴?）。

      因此，在存在交流輸入信號V_i的情況下，由于集電極多了這個電阻R_L'，我們需要重新畫一條負載線，如下圖所示：

圖5-03.03 

      一般的文獻或模電書上都會將其稱為：交流負載線。不過這個名詞常常會令初學者感到困惑，嚴格來講，它應該叫做：存在交流輸入時R_L映射成固定電阻R_L'時的負載線，有點拗口，不過有助于厘清概念。

      現(xiàn)在來看這條交流負載線是如何得到的，由于這個共射電路僅存在一個集電極映射電阻R_L'，因此其斜率為-1/R_L'。根據(jù)變壓器理論，當交流正弦輸入V_i通過0點的瞬間，變壓器的初級線圈感生出的電勢也正好為0，因此，此時的瞬時i_B、i_C、v_CE正好等同于前面直流分析時計算出的I_B、I_C、V_CE，因此交流負載線會與靜態(tài)工作點Q相交。利用斜率和Q點，我們就可以用作圖法畫出這條交流負載線，如上圖5-03.03中所示。

      需要注意的是，由于變壓器的初級線圈會產生感生電勢，疊加上V_CC后，會使得交流負載線與x軸的交點大于V_CC。因此還要驗證波動電壓沒有超過晶體管CE端的承受能力

3. 功率分析

● 輸入功率：

      當時輸入信號為0時，放大電路消耗的即為維持靜態(tài)工作點的偏置功率，此時從電源獲得的輸入功率為：

      當存在輸入信號時，從電源獲得的電流I_C會在靜態(tài)工作點上下波動，由于正弦信號的對稱性，因此從電源獲得的平均功率不變，仍然可用上式表示。

● 輸出功率：

      當存在輸入信號時，輸出功率即為負載R_L上消耗的功率，一般我們用有效值（rms）來表示交流電壓和交流電流，輸出功率表達式為：

4. 效率分析

      在最理想情況時，負載能得到最大的電壓波動范圍，靜態(tài)工作點處于輸出曲線的中間位置，由于靜態(tài)工作點我們已經確定為V_CC，那么最理想的情況時，交流負載線與x軸的交流為2V_CC、與y軸的交點為2I_CQ，此時可以最充分地利用交流負載線的全部范圍且不使輸出波形失真，如下圖所示。

圖5-03.04 

      在此理想情況下，輸出電壓有效值和輸出電流有效值分別為：

      因此理論最大效率為：

      這個只是變壓器耦合甲類功放的最理想情況上的理論最大效率，在實際應用中，一般很難使靜態(tài)工作點正好位于交流負載線的正中位置，因此實際的變壓器耦合甲類功放的工作效率都會低于50%。

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