📜  推挽式A类功率放大器

📅  最后修改于: 2020-11-26 09:34:36             🧑  作者: Mango


到目前为止,我们已经看到两种类型的A类功率放大器。应解决的主要问题是低功率输出和效率。通过使用称为推挽配置的组合晶体管对,可以获得比A类放大器更高的功率输出和效率。

在此电路中,我们在输出级中使用两个互补晶体管,一个晶体管为NPN或N沟道类型,而另一个晶体管为PNP或P沟道(互补)类型,以便像推动PU晶体管那样操作它们为ON,并在同一时间PULL另一晶体管为OFF。可以在A类,B类,C类或AB类放大器中进行这种推挽配置。

推挽式A类功率放大器的结构

推挽配置的A类功率放大器电路的结构如下图所示。这种布置主要减少了由单个晶体管放大器的传输特性的非线性引起的谐波失真。

非线性

在推挽式布置中,两个相同的晶体管T 1和T 2的发射极端子短路了。输入信号通过变压器Tr1施加到晶体管,变压器Tr1向两个晶体管基极提供相反极性的信号。两个晶体管的集电极都连接到输出变压器Tr2的初级。两个变压器都在中心抽头。 V CC电源通过输出变压器的原边提供给两个晶体管的集电极。

电阻器R 1和R 2提供偏置装置。负载通常是扬声器,扬声器跨接在输出变压器的次级线圈上。选择输出变压器的匝数比,使负载与晶体管的输出阻抗完全匹配。因此,放大器将最大功率传递给负载。

电路操作

从输出变压器T r2收集输出。该变压器T r2的初级几乎没有直流分量通过它。晶体管T 1和T 2的集电极连接到变压器T r2的初级,使得它们的电流大小相等并且以相反的方向流过变压器T r2的初级。

当施加交流输入信号时,晶体管T 1的基极为正,而晶体管T 2的基极为负。因此,晶体管T 1的集电极电流i c1增加,而晶体管T 2的集电极电流i c2减少。这些电流在输出变压器的初级线圈的两半中以相反的方向流动。而且,由这些电流产生的磁通也将在相反的方向上。

因此,负载两端的电压将是感应电压,其大小将与集电极电流之差成正比,即

$$(i_ {c1}-i_ {c2})$$

类似地,对于负输入信号,集电极电流i c2将大于i c1 。在这种情况下,负载两端产生的电压将再次由于

$$(i_ {c1}-i_ {c2})$$

为$ i_ {c2}> i_ {c1} $

负载两端感应的电压极性将相反。

$$ i_ {c1}-i_ {c2} = i_ {c1} +(-i_ {c2})$$

为了更好地理解,让我们考虑下图。

加波

总体操作会在输出变压器的次级绕组中感应出一个交流电压,因此交流功率会传递到该负载。

可以理解,在任何给定的输入信号的半个周期内,一个晶体管被驱动(或推入)深度导通,而另一个则不导通(拉出)。因此命名为推挽放大器。推挽放大器中的谐波失真被最小化,从而消除了所有偶次谐波。

好处

A类推挽放大器的优点如下

  • 获得高交流输出。

  • 输出没有偶次谐波。

  • 纹波电压的影响得以平衡。由于滤波不充分,它们存在于电源中。

缺点

A类推挽放大器的缺点如下

  • 晶体管应相同,以产生相等的放大率。
  • 变压器需要中心抽头。
  • 变压器笨重且昂贵。