乙類推挽功率放大器工作原理

由于甲類功率放大器的靜態(tài)工作電流很大，效率不會超過50%，而乙類功放靜態(tài)電流為零，這樣效率得以提高。但乙類工作狀態(tài)，晶體管只有半個周期工作，信號波形被削去一半，將產生嚴重的失真。如果使兩只相同的晶體管交替工作，一只工作在信號正半周期，另一只工作在信號負半周期，這樣兩只晶體管猶如一推一挽，在負載上形成完整的波形。如下圖所示為推挽放大器的工作原理圖，圖中Q1為NPN型晶體管，Q2為PNP型晶體管，電路采用正負兩組電源供電。

功率放大器原理圖無信號時，兩管都截止。當輸入信號正半周時，Q1導通Q2截止，在負載RL上輸出正半周信號;當輸入信號為負半周時，Q1截止Q2導通，在負載RL上輸出負半周信號。這樣在一個周期內，Q1、Q2交替工作，在負載RL上合成一個完整的輸出波形，如下圖所示：

推挽放大器工作狀態(tài)

乙類推挽功率放大器的參數計算

輸出功率Po

整個放大器(兩個晶體管)的輸出功率為:

式中Ucem為輸出電壓，Icm為輸出電流。若不考慮晶體管的飽和壓降，則輸出功率的最大值為：

集電極最大功耗PCmax

此公式可作為用來選擇功率管的依據。

集電極效率η

集電極效率是集電極輸出功率與電源供給功率之比，它與晶體管的電壓利用系數(晶體管輸出電壓與電源電壓之比)有關，當電壓利用系數為1時效率最高，即：

晶體管的耐壓

放大器工作時晶體管EC極可能承受的最大耐壓為電源電壓的兩倍，即要求晶體管的耐壓BVCEO>2Ec,這也是選取晶體管的一條依據。

乙類推挽功率放大器的非線性失真

推挽電路對偶次諧波的抑制

在理想情況下，若推挽電路的兩只晶體管電流、電壓波形完全對稱，則輸出電流中將沒有偶次諧波成分，及推挽電路有已知偶次諧波的作用。實際上由于兩管特性總有差異，電路也不可能完全對稱，因此輸出電流中還會有偶次諧波成分。為了減少非線性失真，應盡量精選配對管子。

交越失真與工作點的選擇

由于晶體管的輸入特性和輸出特性，在電流趨于零時，都有一個非線性失真特別嚴重的區(qū)域，所以iC在開始導通的一段時間里增長很慢，當iC1與iC2相互交替時，(iC1、iC2)的波形和輸入波形相差較大。這種乙類推挽放大器所特有的失真稱為交越失真，其原理如下圖所示：

交越失真示意圖為消除交越失真，可分別給兩只晶體管的發(fā)射結加很小的正偏壓，讓兩只晶體管在靜態(tài)時各有一個很小的Ic流過。這樣，既可以消除交越失真，又不會對效率有很大影響。嚴格來說，此時晶體管已工作在甲乙類狀態(tài)，但由于靜態(tài)偏壓較小，所以一般仍稱為乙類放大器，以區(qū)別靜態(tài)電流較大的甲乙類放大器。