双管推挽功率放大器
发布时间:2011/11/10 10:33:18 访问次数:8038
双管推挽功率放大器采用两只功率放大管,分别放大正、负半周的信号,较大地提高了放大器的效率。根据晶体管的静态工作点是否为零,双管推挽功率放大器又可以分为乙类推挽功率放大器和甲乙类推挽功率放大器。
(1)乙类推挽功率放大器
图9-36为乙类推挽功率放大器电路,NUD4001DR2G是由两个相同的晶体管VT1、VT2组成的对称电路。输入变压器T1的次级为中心抽头式对称输出,分别为VT1、VT2基极提供大小相等、相位相反的输入信号电压。输出变压器T2的初级为中心抽头对称式,将VT1、VT2的集电极电流合成后输出。
无输入信号电压时,晶体管VT1、VT2均因无基极偏置电压而截止。
当有输入信号电压阢加到输入变压器T1初级时,在T1次级即产生大小相等、相位相反的两个交流电压Ui1和Ui2,使晶体管VT1、VT2轮流工作。
在输入信号电压配正半周时,次级交流电压Ui1和Ui2均为上正、下负。Ui1对于晶体管VT1而言是正向偏置,VT1导通放大,其集电极电流Ic1通过输出变压器T2,在扬声器BL上产生由下向上的输出电流Io,如图9-37 (a)所示。Ui1对于晶体管VT2而言是反向偏置,VT2截止。
在输入信号电压配负半周时,次级交流电压Ui1和Ui2均为上负、下正。Ui1对于晶体管VT.而言是反向偏置,VT,截止。Ui2对于晶体管VT2而言是正向偏置,VT2导通放大,其集电极电流Ic2通过输出变压器T2,在扬声器BL上产生由上向下的输出电流Io,如图9-37 (b)所示。
在输入信号电压Ui的一个周期内,VT1、VT2虽然是轮流导通工作,但由于输出变压器T2的合成作用,在扬声器BL上仍然可以得到一个完整的输出电流波形。各点工作波形如图9-38所示。
乙类推挽功率放大器的优点是效率很高,缺点是存在严重的交越失真。因此实际电路中往往采用改进后的甲乙类推挽功率放大器。
(2)交越失真
产生交越失真的原因是因为晶体管Ub-Ie曲线的起始部分呈弯曲状,如图9-39所示。当推挽功率放大器工作于乙类状态时,虽然输入信号电压Ui为正弦波,但由于两个晶体管集电极电流底部弯曲失真,结果合成的输出电流也就不是正弦波了。两个晶体管集电极电流合成波形过渡部位发生的这种失真,就称为交越失真。
(3)甲乙类推挽功率放大器
甲乙类推挽功率放大器是在乙类推挽功率放大器的基础上改进的电路,它有效地克服了放大器的交越失真。
图9-40为双管推挽功率放大器的实用电路,工作于甲乙类状态。与如图9-36所示乙类推挽功率放大器电路相比,甲乙类推挽功率放大器电路仅增加3个电阻:R1、R2为基极偏置电阻,为两个功率放大管提供一定的基极偏置电压,以减小和消除交越失真;R3为发射极电阻,利用R3上的电流负反馈作用来稳定工作点。
电路中加入上述3个电阻后,给晶体管VT1和VT2都加上一个小的正偏压,使其产生一个小的静态工作电流(即工作点),从而避开小电流时的曲线弯曲部分,也就消除了交越失真,波形如图9-41所示。
双管推挽功率放大器采用两只功率放大管,分别放大正、负半周的信号,较大地提高了放大器的效率。根据晶体管的静态工作点是否为零,双管推挽功率放大器又可以分为乙类推挽功率放大器和甲乙类推挽功率放大器。
(1)乙类推挽功率放大器
图9-36为乙类推挽功率放大器电路,NUD4001DR2G是由两个相同的晶体管VT1、VT2组成的对称电路。输入变压器T1的次级为中心抽头式对称输出,分别为VT1、VT2基极提供大小相等、相位相反的输入信号电压。输出变压器T2的初级为中心抽头对称式,将VT1、VT2的集电极电流合成后输出。
无输入信号电压时,晶体管VT1、VT2均因无基极偏置电压而截止。
当有输入信号电压阢加到输入变压器T1初级时,在T1次级即产生大小相等、相位相反的两个交流电压Ui1和Ui2,使晶体管VT1、VT2轮流工作。
在输入信号电压配正半周时,次级交流电压Ui1和Ui2均为上正、下负。Ui1对于晶体管VT1而言是正向偏置,VT1导通放大,其集电极电流Ic1通过输出变压器T2,在扬声器BL上产生由下向上的输出电流Io,如图9-37 (a)所示。Ui1对于晶体管VT2而言是反向偏置,VT2截止。
在输入信号电压配负半周时,次级交流电压Ui1和Ui2均为上负、下正。Ui1对于晶体管VT.而言是反向偏置,VT,截止。Ui2对于晶体管VT2而言是正向偏置,VT2导通放大,其集电极电流Ic2通过输出变压器T2,在扬声器BL上产生由上向下的输出电流Io,如图9-37 (b)所示。
在输入信号电压Ui的一个周期内,VT1、VT2虽然是轮流导通工作,但由于输出变压器T2的合成作用,在扬声器BL上仍然可以得到一个完整的输出电流波形。各点工作波形如图9-38所示。
乙类推挽功率放大器的优点是效率很高,缺点是存在严重的交越失真。因此实际电路中往往采用改进后的甲乙类推挽功率放大器。
(2)交越失真
产生交越失真的原因是因为晶体管Ub-Ie曲线的起始部分呈弯曲状,如图9-39所示。当推挽功率放大器工作于乙类状态时,虽然输入信号电压Ui为正弦波,但由于两个晶体管集电极电流底部弯曲失真,结果合成的输出电流也就不是正弦波了。两个晶体管集电极电流合成波形过渡部位发生的这种失真,就称为交越失真。
(3)甲乙类推挽功率放大器
甲乙类推挽功率放大器是在乙类推挽功率放大器的基础上改进的电路,它有效地克服了放大器的交越失真。
图9-40为双管推挽功率放大器的实用电路,工作于甲乙类状态。与如图9-36所示乙类推挽功率放大器电路相比,甲乙类推挽功率放大器电路仅增加3个电阻:R1、R2为基极偏置电阻,为两个功率放大管提供一定的基极偏置电压,以减小和消除交越失真;R3为发射极电阻,利用R3上的电流负反馈作用来稳定工作点。
电路中加入上述3个电阻后,给晶体管VT1和VT2都加上一个小的正偏压,使其产生一个小的静态工作电流(即工作点),从而避开小电流时的曲线弯曲部分,也就消除了交越失真,波形如图9-41所示。
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