双管功率放大器.docx

双管功率放大器单管功率放大器中由于存在很大的直流电流，使得电源的大部分功率被晶体管损耗掉了Pg此效率很低。为了提高功率放大器的效率，就应该减小存在的直流电流。当直流电流减小为零时，晶体管只能对半周信号进行放大，因此需要将两个晶体管组合起来，就可以用一只放大正半周信号，另一放大负半周信号。 利用两只型号相同、主要参数相同的晶体管，采用变压器稻合组成的率放大器称为双管功率放大器，通过工作在乙类状态的推挽可以获得高效 率、低失真的功率放大。 双管推挽功率放大器电路图如图1所示。电路工作的主要特点是两管交替工作，并将每管工作时所得半周期输出波形进行合成，完成不失真的放大。当输入信号为正半周时，输入变压器的二次绕组中的极性是上正下负，则VT1导通，VT2截止。VT1中集电极电流经输出变压器锅合到它的二次绕组，在负载上形成输出信号的正半周信号。当输入信号为负半周时，输人变压器的二次绕组中的极性是上负下正，则vT2导通，VTl截止。VT2户集电极电流经输出变压器锅合到它的二次绕组，在负载上形成输出信号的负半周信号。这样，两个管子依次工作，一个输入的正弦波信号分别被放大并在负载上合成为一个交流信号，完成了功率放大。 1最大榆出功率 双管推旅功率放大器的最大输出功率与单管功率放大器相似* 2，效率 双管推挽功率放大器的效率理论上最高可达到78，而实际效率达到60一70，明显比单管功率放大器的高。 需要指出，电路工作在乙类状态时，两管基极都未设偏置。由于晶体管输入特性曲线上存在一段“死区”，在信号正负半用交接的零值附近出现没有放大输出的情况，反映到负载上就会出现波形的两半周交界处有不衔接的现象，这种现象叫“交越失真”。推挽放大器如果采用甲乙类放大方式，就可以大大减小“交越失真”。所以一般的实用电路在静态时要给晶体管加上一定的正向偏压，保证晶体管在信号电压较低时，仍处于良好导通状态。 在构成乙类互补推挽功率放大器实际电路时，必须考虑偏置、功率管配对和保护等问题。 1交又失真和偏置电路 (1)交叉失真 上段分析乙类推挽电路性能时，忽略功率晶体管发射结导通电压的影响。实际上，考虑到导通电压的影响，在零偏置情况下，输出电压波形将产生严重失真。为了说明这个问题，先画出图2(a)所示肘极跟随器的传输特性(VOVR)。这个特性是根据晶体管转移特性(IC一2b)和下列关系式求得它的步骤是：光根据VO与ZC之间关系将转称特性(2c一物)转换为vu和M队变化的特性，如图337(b所示。而后假定不同的小值，在其上找出对应的TH值，再由TH和比值求得认(VO十WB)值，这样，便可得到所需的传输特性，如图3(c)所示。由图可见，由于导通电压的影响，造成电路传输特性的起始段弯曲。将它接成图3(a)所示的乙类推挽电路时，两管合成的传输特性将如图3(b)所示。在输入正弦波激励下，输出合成电压波形将在衔接处出现严重失真，通常将这种失真称为交叉(或交越)失真。 ATMEL代理 更多详细专业知识参考 http:/www.ebv.hk为http:/www.ebv.hk了克服这种失真，必须在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态，如图4(a)所示，由图可见据此画出电路的传输特性就是上、下两电路传输特性分别移动IVM2后的合成，如图4(b)所示。出国可见，只要VM取值合适，上、下两电路传输特性起始段的弯曲部分就可相互补偿，合成传输特性趋近于直线，在输入正弦电压激励下，得到不失真的输出电压，如图4(c) 钽电容 更多详细专业知识请参考http:/www.cdindustries.hk 下面介绍http:/www.cdindustries.hk两种常用的偏置电路，分别称为二极管偏量电路和VM倍增电路。 (2)二极管偏量电路 图4(a)所示为二极管偏置电路。图中，二极管D1和Dh由电流源JR激励，产生正向电压，即为所而偏置电压VM。若功率管丁l、TZ的特性配对，且其基极偏置电流很小，可忽略，则式中Js为二极管Dl、D2的反向饱和电流。 由于二极管的正向交流结电阻很小，可近似认为刘交流短路，因此偏置电路不影响输入信号、(z)的传输。此外，当温度升高时，偏置二极管D1的正向压降(VM)减小，阻止了互补功率管JQ的增大，是一种具有温度补偿作用的高热稳定性偏置电路。 在集成电路中，偏置二极管均由集基极相连接的三极管取代，如图340(b)所示。或者用互补管TJ、Td取代，如图5(c)所示，在图(c)电路中