深度剖析推挽式放大電路

推挽放大器是一種功率放大器，用于為負(fù)載提供高功率。它由兩個(gè)晶體管組成，其中一個(gè)是NPN，另一個(gè)是PNP。一個(gè)晶體管在正半周期推動(dòng)輸出，另一個(gè)晶體管在負(fù)半周期上拉動(dòng)輸出，這就是為什么它被稱為推挽放大器。推挽放大器的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)信號不存在時(shí)，輸出晶體管中不會耗散功率。推挽放大器有三種分類，但通常B類放大器被認(rèn)為是推挽放大器。

A 類放大器

B 類放大器

AB 類放大器

A 類放大器

A 類配置是最常見的功率放大器配置。它僅由一個(gè)開關(guān)晶體管組成，該晶體管設(shè)置為始終保持開啟狀態(tài)。它產(chǎn)生輸出信號的最小失真和最大幅度。A類放大器的效率非常低，接近30%。即使沒有連接輸入信號，A類放大器的級也允許相同量的負(fù)載電流流過它，因此輸出晶體管需要大的散熱器。A類放大器的電路圖如下：

B 類放大器

B類放大器是實(shí)際的推挽放大器。B類放大器的效率高于A類放大器，因?yàn)樗蒒PN和PNP兩個(gè)晶體管組成。B類放大器電路偏置的方式是，每個(gè)晶體管將在輸入波形的一個(gè)半周期內(nèi)工作。因此，這種類型的放大電路的導(dǎo)通角為180度。一個(gè)晶體管在正半周期推動(dòng)輸出，另一個(gè)晶體管在負(fù)半周期上拉動(dòng)輸出，這就是為什么它被稱為推挽放大器。B類放大器的電路圖如下：

B類通常受到稱為交越失真的效應(yīng)的影響，其中信號在0V時(shí)失真。我們知道，晶體管的基極-發(fā)射極結(jié)需要0.7v才能導(dǎo)通。因此，當(dāng)交流輸入電壓施加到推挽放大器時(shí)，它從0開始增加，直到達(dá)到0.7v，晶體管保持OFF狀態(tài)，我們沒有得到任何輸出。同樣的事情發(fā)生在交流波的負(fù)半周期的PNP晶體管上，這被稱為盲區(qū)。為了克服這個(gè)問題，二極管用于偏置，然后放大器被稱為AB類放大器。

AB 類放大器

消除B類放大器交越失真的常用方法是將兩個(gè)晶體管偏置在略高于晶體管截止點(diǎn)的點(diǎn)。那么這個(gè)電路就被稱為AB類放大電路。本文稍后將解釋交叉失真。

AB類放大器電路是A類和B類放大器的組合。通過添加二極管，即使基極沒有信號，晶體管也會偏置在輕微導(dǎo)通狀態(tài)，從而消除了交越失真問題。

所需材料

變壓器 （6-0-6）

BC557-PNP 晶體管

2N2222-NPN 晶體管

電阻器 – 1k（2 個(gè)）

發(fā)光二極管

推挽式放大電路的工作原理

推挽式放大電路原理圖由兩個(gè)晶體管Q1和Q2組成，分別是NPN和PNP。當(dāng)輸入信號為正時(shí)，Q1開始導(dǎo)通，并在輸出端產(chǎn)生正輸入的副本。此時(shí)，Q2仍處于關(guān)閉狀態(tài)。

在這里，在這種情況下

VOUT = VIN – VBE1

類似地，當(dāng)輸入信號為負(fù)時(shí)，Q1關(guān)斷，Q2開始導(dǎo)通，并在輸出端產(chǎn)生負(fù)輸入的副本。

在這種情況下，

VOUT = VIN + VBE2

現(xiàn)在為什么當(dāng)V發(fā)生交叉失真在達(dá)到零？讓我向您展示推挽放大器電路的粗略特性圖和輸出波形。

晶體管Q1和Q2不能同時(shí)導(dǎo)通，要使Q1導(dǎo)通，我們要求V。在必須大于 Vout，對于 Q2，Vin 必須小于 Vout。如果 V在等于零，則 Vout 也必須等于零。

現(xiàn)在當(dāng)V在從零開始增加，輸出電壓Vout將保持零，直到V在小于 VBE1（約0.7V），其中V是是打開NPN晶體管Q1所需的電壓。因此，輸出電壓在V周期內(nèi)出現(xiàn)盲區(qū)在小于 V是或 0.7V。當(dāng) V在從零開始減少，PNP 晶體管 Q2 直到 V 才會導(dǎo)通在大于 VBE2（~0.7V），其中 VBE2是接通晶體管Q2所需的電壓。