來源：羅姆半導體社區

B類放大器使用以這種方式偏置的兩個或更多個晶體管，使得每個晶體管僅在輸入波形的半個周期內導通。為了通過在熱的形式降低了浪費的功率提高先前A類放大器的全功率效率，能夠在其輸出級的兩個晶體管產生了通常稱為一個來設計功率放大器電路B類放大器還被稱為推挽放大器配置。

推挽放大器使用兩個“互補”或匹配晶體管，一個是NPN型，另一個是PNP型，兩個功率晶體管一起接收大小相等但相位相反的相同輸入信號。 。這導致一個晶體管僅放大輸入波形周期的一半或180 o，而另一個晶體管放大輸入波形周期的另一半或其余180 o，結果“兩半”在輸出端再次放在一起終奌站。

那么，這種放大器電路的導通角僅為輸入信號的180 o或50％。晶體管對交替半周期的推和拉效應使這種類型的電路具有有趣的“推挽”名稱，但更普遍地稱為B類放大器，如下所示。

B類推挽變壓器放大電路

以上示出了電路的標準B類放大器電路，其使用平衡中心抽頭輸入變壓器，其將輸入波形信號劃分成相等的兩半，并且是180 ?出的彼此相。輸出上的另一個中心抽頭變壓器用于重新組合兩個信號，從而為負載提供增加的功率。用于這種類型的變壓器推挽放大器電路的晶體管都是NPN晶體管，其發射極端子連接在一起。

在這里，負載電流在兩個功率晶體管器件之間共享，因為它在一個器件中減小而在另一個器件中增大，在整個信號周期中減小，從而將輸出電壓和電流減小到零。結果是現在輸出波形的兩半都從零擺動到靜態電流的兩倍，從而降低了功耗。這樣的效果幾乎使放大器的效率加倍，達到約70％。

假設不存在輸入信號，則每個晶體管都將承載正常的靜態集電極電流，該電流由截止點處的基極偏壓確定。如果將變壓器準確地中心抽頭，則兩個集電極電流將沿相反的方向（理想狀態）流動，并且變壓器鐵心不會磁化，從而將變形的可能性降到最低。

當在驅動變壓器T1的次級上存在輸入信號時，晶體管基極輸入彼此“反相”，因此，如果TR1基極變為正驅動晶體管，則其集電極電流將增加但是與此同時，TR2的基極電流將進一步變為負值，直至截止，并且該晶體管的集電極電流減小相等的量，反之亦然。因此，負一半被一個晶體管放大，正一半被另一晶體管放大，從而產生這種推挽效應。

與直流條件不同，這些交流電流是相加的，導致兩個輸出半周期組合在一起以重新形成輸出變壓器初級繞組中的正弦波，然后該正弦波出現在負載兩端。

由于晶體管在截止時被偏置，因此B類放大器的操作具有零直流偏置，因此每個晶體管僅在輸入信號大于基極-發射極電壓時才導通。因此，在零輸入時，輸出為零，并且沒有功耗。這意味著B類放大器的實際Q點位于負載線的Vce部分。

B類放大器的最大優點在它們的A類放大器表親在沒有電流流過晶體管，當他們在他們的靜止狀態（即，沒有輸入信號），因此，沒有功率在輸出晶體管或變壓器時消散與A類放大器級不同，沒有信號存在，A類放大器級需要很大的基極偏置，從而即使沒有輸入信號也能散發大量熱量。

因此， 放大器的整體轉換效率（ η）大于等效的A類，效率高達70％，導致幾乎所有現代類型的推挽放大器都以B類模式工作。

無變壓器B類推挽放大器

上面的B類放大器電路的主要缺點之一是，它在設計中使用了平衡的中心抽頭變壓器，因此構造成本很高。但是，還有另一種類型的B類放大器，稱為互補對稱B類放大器，因此在其設計中不使用變壓器，因此它是無變壓器的，而是使用互補或匹配的功率晶體管對。

由于不需要變壓器，因此對于相同的輸出量，這會使放大器電路變得更小，同時也沒有雜散磁效應或變壓器失真來影響輸出信號的質量。

上面的B類放大器電路的每一半波形都使用互補的晶體管，盡管B類放大器的增益比A類放大器高得多，但B類推挽放大器的主要缺點之一是它們會受到噪聲的影響。效果通常稱為交叉失真。

希望我們從有關晶體管的教程中記得，使雙極性晶體管開始導通大約需要0.7伏（從基極到發射極測量）。在純B類放大器中，輸出晶體管不會“預偏置”到“ ON”運行狀態。

這意味著，由于兩個晶體管之間的過渡（當它們從一個晶體管切換到另一個晶體管時），這些晶體管不會停止或開始導通，因此落在此0.7伏窗口以下的輸出波形部分將無法準確再現。精確地在零交叉點，即使它們是特別匹配的對。

波形的每半部分（正和負）的輸出晶體管都將具有0.7伏特的區域，在該區域中它們不導通。結果是兩個晶體管完全同時被“關閉”。

消除B類放大器中的交叉失真的一種簡單方法是在電路中添加兩個小電壓源，以將兩個晶體管偏置在略高于其截止點的位置。然后，這將給我們提供通常稱為AB類放大器電路的功能。然而，將額外的電壓源添加到放大器電路是不切實際的，因此使用PN結以硅二極管的形式提供額外的偏置。

AB類放大器

我們知道，為了使硅雙極晶體管開始導通，我們需要基極-發射極電壓大于0.7v，因此如果要用兩個硅二極管代替連接到晶體管基極的兩個分壓器偏置電阻。現在，施加到晶體管的偏置電壓將等于這些二極管的正向壓降。通常將這兩個二極管稱為偏置二極管或補償二極管，并選擇它們以匹配匹配晶體管的特性。以下電路顯示二極管偏置。

AB類放大器

在AB類放大器電路是A類和B類的配置之間的折衷。即使在沒有輸入信號的情況下，這種很小的二極管偏置電壓也會使兩個晶體管都導通。輸入信號波形將使晶體管在其有源區正常工作，從而消除純B類放大器設計中存在的任何交叉失真。

當沒有輸入信號時，將流過一個很小的集電極電流，但它比A類放大器配置的電流要小得多。這意味著然后，該晶體管將是“ON”，為波形的多于半個周期但遠小于一個完整的周期給予的180之間的導通角? 360 ?或50％至這取決于輸入信號的100％使用的其他偏差量。通過串聯增加額外的二極管，可以以倍數增加存在于晶體管基極上的二極管偏置電壓。

對于大功率應用（例如音頻功率放大器和PA系統），B類放大器比A類設計更受青睞。像A類放大器電路一樣，大大提高B類推挽放大器電流增益（A i）的一種方法是在輸出電路中使用達林頓晶體管對代替單個晶體管。

審核編輯黃昊宇