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1、B类和B类推挽式放大器发布时间：2112-179:22：41 访问次数：45 如果放大器偏压在截止区，使得在输入信号周期的前18。工作于线性区,后18。工作于截止区，则这种放大器属于B类放大器.AB类放大器的偏压则让导通角稍大于18。B类或AB类放大器都比类放大器更有效率,这是他们的优点；也就是说,如果输入相同的功率，可以由类或AB类放大器取得较大的输出功率。但足B类或A类放大器的电路，若要将输入信号线性放大，会比较困难。我们也将会学习到,为了尽量在输出端取得与输入信号波形相同的信号，推挽（ ushpul）式电路是B类或AB类放大器常用的形式。在学完本节后,我们应该能够：解释与分析类或AB类放
2、大器的工作原理;解释B类放大器的工作原理；参与讨论B类放大器点的位置；描述B类推挽式放大器的工作原理；解释交越失真及其原因;解释AB类放大器的工作原理；分析B类推挽式放大器；计算最大输出功率；计算直流输入功率；计算B类放大器最大效率;计算输入阻抗；分析达林顿推挽式放大器;参与讨论推挽式放大器的驱动方法。 1。类放大器工作原理 图.6显示的是在时间轴上,B类( class B)放大器输出与输入波形的比较。 B类放大器偏压在截止点，所以ICQ0且VcsQ=V(ctof）。当输入信号使晶体管进入导通状态时，晶体管将离开截止点而工作在线性区。这种情况可以用图9。7的发射极跟随器线路加以说明，我们可以看
3、到，输出波形与输入波形并不相同。 2B类推挽式放大工作原理 我们已经看到，图97电路只在输入信号正半周导通.若要在整个周期都执行放大功能,必须加上一个在负半周导通的B类放大器。两个一起工作的B类放大器组合，称为推挽式( puspll）操作. 有两种方式可运用推挽式放大器在输出端产生整个波形.第一种方式使用变压器耦合。第二种方式使用互补对称武晶体管（complemntar smmtrasitor）;也就是一对互相配对的NNlPJT，或是一对互相搭配使用的N沟道或P沟道FET。 （1）变压器耦合 变压器耦合（ ransormer coling）电路显示在图9.。输入变压器的次级线圈具有中间抽头，此
4、抽头连接到接地端，因而造成次级线圈两端互为反相。因此变压器将输入信号转换成两个相位相反的信号,再分别提供给两个晶体管.请注意，两个晶体管都属于P型。因为信号相位相反，Qi将会在正半周导通,将会在负半周导通.虽然两个晶体管总是有一个处于截止状态，再次利用有中间抽头的初级线圈，输出变压器可以将两个晶体管的输出信号组合在一起。正电源电压连接到输出变压器初级线圈的中间抽头位置。 (2）互补对称式晶体管图99显示B类推挽式放大器最常见的形式,其中使用两个发射极跟随器,以及具有正电压与负电压的两个电源供应.因为一个发射极跟随器使用NPN晶体管，另一个使用PNP晶体管，两个在各自输入周期的相反半周内导通，所
5、以是互补式放大器。请注意,两个晶体管的基极都没有加上直流偏置电压，即VB =。所以都是直接利用信号电压来驱动晶体管进入导通状态。在输入信号的正半周内，Q1导通；在输入信号的负半周内,Q2导通。 （3）交越失真 当基极直流电压为零时,两个晶体管都截止，输入信号电压必须超过VBE，才会使晶体管导通。因为这样，输入信号在正半周与负半周的交替过程中，会有一段时间没有一个晶体管是导通的，如图9. 0所示。因为这样而造成的输出波形失真称为交越失真(crossover distortion）。 3。AB类推挽式放大器的偏压方式 要克服交越失真，可以将基极的直流偏压调整到刚好能够克服晶体管的V BE，这种修正
6、过的工作模式称为AB类(class A）。在AB类操作中,即使没有输入信号出现,放大器的推挽这一级也是施加偏压成稍微导通的状态。这可以利用分压器以及二极管的配置来完成,如图91所示.如果D，与的二极管特性能够与晶体管基极一发射极结特性紧密配合,二极管中的电流与晶体管中的电流会相等;这神情况称为电流镜像(crrent rrr）。电流镜像可以产生所需要的B类操作，因此消除交越失真。 在偏压电路中，R1和R2电阻值相等,可以提供正负电源电压。这样可以强迫两个二极管间的A点电压为零,所以就没必要加上输入耦合电容器.输出端的直流电压也是ov。假设两个晶体管与两个二极管都相同，1电压降等于Q2的VB，D电
7、压降等于Q2的VBE.既然它们的特性相配合，二极管电流将与I相同。二极管电流IcQ与可以在R1或2上,运用欧姆定律求得 IC=Vc-0。7V/R1A类放大器工作所需的这个微小电流能够消除交越失真，但是如果晶体管与二极管电压降没有匹配适当，或是如果二极管与晶体管没有达到热平衡，这个电流就会有热不稳定性的潜在可能。功率晶体管产生的热量会降低基极一发射极间的电压，并使电流增加.如果二极管也上升相同温度，电流就能移稳定；但是如果二极管的温度比晶体管低,IcQ就会增加得更多.这种情况下热量将不断地产生，称为热跑脱（thermalrna-wa)。为防止这种情况发生,二极管必须和晶体管保持相同的环境温度。在
8、某些情况，每个晶体管的发射极端加上小电阻可以减缓热跑脱的现象。 交越失真也会发生在变压器耦合放大器中,例如图9.8的电路，要消除这种情况，可在输入变压器的次级端加上07V的偏压，就可刚好令两个晶体管导通.利用电源供应器和一个二极管就能产生所需的偏压，如图9。 12所示。 考虑图。11B类放大器的Q1交流负载线。Q点稍微在截止点上方。(而在真正的B类放大器，Q点则在截止点上）。对双电源电路而言，IQ如前面计算式所示,交流截止电压则是Vcc。双电源推挽式放大器的交流饱和电流为（sa）=VccRL （5) NPN晶体管的交流负载线,如图9.13所示.交流负载线则是通过VEQ与直流饱和电流IC（at）
9、这两点的直线.不过，直流饱和电流是两个晶体管的集电极对发射极都短路时的电流。而此时两个电源供应器之间也会短路，这将使电源供应器产生最大电流，所以意味着直流负载线会垂直通过截止点，如下图所示。沿着直流负载线的操作可以产生相当高的电流，比如由热跑脱引起的情况,可能会烧坏晶体管。 图。14（b） AB类放大器的Q1交流负载线显示在图。14(a）中。图中显示，信号在交流负载线的粗线段区域内变化。在交流负载线的上端，晶体管电压ce最小,而输出电压最大. 在最大值的情况下，晶体管Q和Q2会彼此交替从截止点附近驱动到饱和点附近。输入信号的正半周内，Q发射极从点的o值变化到接近cc值，产生比Vcc小一点的正峰
10、值电压。同样地,在输入信号的负半周，Q发射极从点的值变化到接近Vc值，产生约等于-cc的负峰值电压.虽然在饱和电流附近工作是可能的,但是在这种区域工作会产生更多的信号矢真。式（9.5）的交流饱和电流也是输出电流的峰值。每个晶体管基本上可以在整个负载线区域工作.记得在A类放大器中，晶体管也是可以在整个负载线区域工作,但是这与上述情况有明显不同。在类操作中，Q点靠近中点，即使没有信号输入，仍然有可观的电流通过晶体管.在B类操作中，没有信号输入时,只有非常少的电流通过晶体管,TCS1CMO所以消耗功率非常低。因此类放大器的效率比A类放大器高很多。稍后会说明B类放大器的最大效率理论值是79%.文中如有不足，请您指教！ /
