アンプのクラス分け

Ａ級、ＡＢ級、Ｂ級、Ｃ級アンプとありますが、出力段のバイアスの違い、アイドリング電流の違いで呼び名がことなります。　その他にもＤ級やＧ級、Ｈ級、Ｔ級など違った動作のもののありますが、リニア動作とは違った動作や仕組みなので、今回は取り上げません。

出力回路が同一で、Ａ級、ＡＢ級、Ｂ級、Ｃ級アンプと分けることができます。

ＳＥＰＰ（シングル・エンド・プッシュ・プル）回路で説明します。　Ａ級だけはプッシュプル回路ではなくても歪まずに出力することができますが、今回は違いを見るために、同一の回路とさせて頂きました。

さて、回路構成ですが、こんな感じです。
　

　

１段のプッシュプル・エミッタフォロア回路でバイアス電圧が可変できるようにしてあります。
バイアス電圧が変わるとエミッタフォロア段のvbe電圧を差し引いた、エミッタ抵抗の両端にかかる電圧が変わります。　エミッタ抵抗にかかる電圧が変わるということは、つまりアイドリング電流をコントロールできるという仕組みなのです。
　

まずは、Ｃ級アンプから見てみましょう。

赤い線は、NPN側のエミッタ抵抗の電流波形で、緑の線はPNP側のエミッタ抵抗の電流波形です。

波形はご覧のように、ゼロクロス時に上下どちらもカットオフしている瞬間があります。

この瞬間は出力波形も歪んでいます。

クロスオーバー歪が大量に発生しますが、電力は、最低限です。出力が必要になった時に、必要な分だけ出力しています。　アイドリングがゼロなためです。

さすがにこれではオーディオ用としては実用になりません。

次に、Ｂ級です。

ほぼアイドリングがゼロですが、ぎりぎり波形が保たれています。　
まあ程度問題ですが、もう僅かにバイアス電圧が低いとクロスオーバー歪がでてきます。　

続いてＡＢ級です。
　

ある程度アイドリング電流を流していますが、振幅が大きくなると電流がカットオフします。

ゼロクロスする瞬間はNPN側もPNP側もどちらも電流が流れているのが分かります。

ＡＢ級は、Ａ級にちかいものとＢ級にちかいものがあり、設定次第では十分滑らかに上下が繋がります。

　

こちらは、ぎりぎりカットオフしないＡ級アンプです。
　


電流が0mAすれすれまで落ち込んでいますが、カットオフはしていませんからA級といえます。

　
余裕のあるＡ級はこのようになります。

こちらには、出力電流も青色で追加しています。　

こういう波形をみるとわかるのですが、Ａ～ＡＢ級では、名称でスッパリと分け切れない
部分というのがあります。　結局は設計者の設定次第でアイドリング電流が決定されています。
最大出力時にもカットオフしないアンプをＡ級アンプと呼ぶのですが、その余裕度は
アンプによって差がある可能性があります。

　

純Ａ級（ピュア クラスＡ）という呼び名は、擬似Ａ級が出てきたために本来の意味のＡ級を
ちゃんと見分けるために作られた言葉です。　「Ａ級」と「純Ａ級」に違いはありません。

ということで、

　　A級、AB級、B級、C級アンプは回路的には同じものです。

　　アイドリング電流が異なるだけのもので、特別な仕掛けがある訳ではありません。

　 　

※）　A級パワーアンプのアイドリング電流は20Wクラスでも１Aとか1.5Aという大量のアイドリング電流を流しています。　50Wクラスともなると、4A近い電流が必要ですので大変な熱が発生いたします。