什么是推挽放大器?
推挽放大器是一種功率放大器,它使用一對參數相近的晶體管,交替工作在信號的正、負兩個半周期,形成一推一挽的放大形式。這種放大器通常工作在乙類狀態,兩管集電極電流交替出現并合成在負載上,使得輸出功率和效率大于單管功率放大器。
推挽放大器的基本結構包括兩個“臂”(兩組放大元件),一個“臂”的電流增加時,另一個“臂”的電流則減小,二者的狀態輪流轉換。這種放大器可以有效地放大信號的幅度,并且具有較好的線性度和失真度特性。
推挽放大器還常常采用輸入變壓器和輸出變壓器,其中輸入變壓器的作用是對輸入信號進行倒相,產生兩個大小相等、極性相反的信號電壓,分別激勵兩個晶體管。而輸出變壓器的作用是將兩個晶體管的輸出信號合成一個完整的正弦波,從而得到放大的輸出信號。
總之,推挽放大器是一種重要的功率放大器,具有輸出功率大、效率高、失真度小等優點,廣泛應用于各種電子設備中。
推挽放大器工作原理
推挽放大器的電路包含兩個晶體管,一個NPN和一個PNP晶體管作為有源器件。這些晶體管是反相的。一個晶體管在信號的正半周期期間獲得正向偏置,而另一個晶體管在信號的負半周期期間獲得正向偏置。為了將輸入信號分成兩個異相 180 度的相同信號,在放大器的源極使用了中心抽頭耦合變壓器 T1。
該放大器的輸出級可以驅動兩個方向的電流通過負載。它包含兩個反相晶體管 Q1 和 Q2。輸入耦合變壓器 T1 將輸入信號分成兩半,每半部分相位相差 180 度。一個晶體管在正半周期期間受到正向偏置并通過電流。另一個晶體管在正半周期期間保持反向偏置。當負半周期施加到晶體管時,這種情況就相反。
來自 Q1 和 Q2 的集電極電流 I1 和 I2 以相同方向流過變壓器 T2 初級的相應半部分。這會在 T2 變壓器的次級產生輸入信號的放大輸出。因此,通過 T2 次級的電流是晶體管集電極電流之間的差值。
接下來小編給大家分享一些推挽放大器電路圖,以及簡單分析它們的工作原理。
推挽放大器電路圖分享
1、A類推挽放大器電路圖(1)
A 類放大器包含兩個相同的晶體管 Q1 和 Q2。這兩個晶體管的發射極端子連接在一起。電阻器 R1 和 R2 用于偏置晶體管。一個晶體管必須在信號的正半周期期間正向偏置,而另一個晶體管必須在負半周期期間正向偏置。
這兩個晶體管的集電極端連接到輸出變壓器T2的初級繞組的兩端。這兩個晶體管的基端連接到輸入變壓器T1的次級繞組。電源連接在T2初級的中心抽頭和Q1、Q2的發射結之間。
負載連接到變壓器 T2 的次級。來自 Q1 和 Q2 的靜態電流以相反方向流過 T2 初級線圈的一半。這消除了電路中的磁飽和。
2、A類推挽放大器電路圖(2)
推挽放大器可以采用 A 類、B 類、AB 類或 C 類配置。典型A類推挽放大器的電路圖如上所示。 Q1和Q2是兩個相同的晶體管,它們的發射極端連接在一起。 R1 和 R2 用于偏置晶體管。兩個晶體管的集電極端分別連接至輸出變壓器T2的初級的兩端。電源連接在 T2 初級的中心抽頭與 Q1 和 Q2 的發射極結之間。
每個晶體管的基極端子連接到輸入耦合變壓器T1的次級的相應端。輸入信號施加到 T1 的初級,輸出負載 RL 連接到 T2 的次級。Q2 和 Q1 的靜態電流以相反方向流過 T2 初級相應的一半,因此不會出現磁飽和。從圖中您可以看到分相信號應用于每個晶體管的基極。當 Q1 使用其輸入信號的前半部分驅動為正時,Q1 的集電極電流增加。同時,Q2 使用其輸入信號的前半部分被驅動為負,因此 Q2 的集電極電流減小。
從圖中可以看出Q1和Q2的集電極電流即; I1 和 I2 以相同方向流過 T2 初級的相應半部分。結果,在 T2 次級線圈中感應出原始輸入信號的放大版本。很明顯,通過T2次級的電流是兩個集電極電流之差。由于消除,輸出中的諧波會少得多,這會導致低失真。
3、使用真空管的簡單推挽放大器電路圖
這里是一個使用真空管的簡單推挽放大器電路。前兩級使用最著名的雙三極管 ECC83/12AX7/6N2P。它具有所有三極管中最高的增益,這使得它適合該任務。
另外,我還設計了一個帶有五極電壓放大器級的電路,因為目前 ECC83 正處于其增益能力的邊緣,你無法在不影響失真的情況下進一步推動它。但我選擇上傳這個設計,因為它使用了非常常見的電子管,并且具有相當甜美的失真音色。
4、推挽放大器電路圖
該放大器電路是非常流行的音頻功率放大器電路類型。我們稱其為互補晶體管,因為最終的晶體管是 NPN-PNP 對,每個晶體管都具有相同的特性。該電路產生 AB 類放大器,因為每個晶體管在略多于信號半個周期的情況下工作。
當兩個晶體管都傳導電流時,存在重疊區域,并且該區域將在其穩態電流附近(當輸入信號為零時)。該電路也稱為推挽放大器電路,因為該對中的每個晶體管交替工作。
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