B类和AB类推挽放大器.doc

B类和AB类推挽式放大器 发布时间:2011-12-17 9:22:41 访问次数:456 ???? 如果放大器偏压在截止区，使得在输入信号周期的前180。工作于线性区，后180。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180。。B类或AB类放大器都比A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B类或AB类放大器取得较大的输出功率。但足B类或AB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( push-pull)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B类或AB类放大器的工作原理；解释B类放大器的工作原理；参与讨论B类放大器Q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AB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.B类放大器工作原理??? 图9.6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ICQ=0且VcsQ=VCE(cutoff)。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，我们可以看到，输出波形与输入波形并不相同。 ??????? ?? 2.B类推挽式放大工作原理??? 我们已经看到，图9.7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( push-pull)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( complementary symmetry transistors)；也就是一对互相配对的NPNlPNP BJT，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( transformer coupling)电路显示在图9.8。输入变压器的次级线圈具有中间抽头，此抽头连接到接地端，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NPN型。因为信号相位相反，Qi将会在正半周导通，Q2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9.9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 =0。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. 10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，这种修正过的工作模式称为AB类(class AB)。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9. 11所示。如果D，与Dz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( cur-rent mirror)。电流镜像可以产生所需要的AB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o