首页 > 新闻资讯 > 新闻详情

B类放大器理论推导、电路及应用特点

IC先生 IC先生 2128 2022-06-09 12:02:36

在电子产品中,放大器电路最常用于音频设备以增强输入信号,现在有不同类型的放大器可用,可根据不同的考虑因素进行分类,例如级数、输入信号、输出、偏置条件、频率范围、晶体管配置和耦合方法。

放大器根据工作模式进行分类,可以分为A类放大器、B类放大器、C类放大器、D类和AB类放大器。其中,等级是应用于不同功率放大器的字母符号,以表示性能和特性。本文将简单介绍B类放大器及其B类放大器理论推导、电路及应用特点。

B类放大器的概念

只要集电极电流(Ic)仅在输入信号的正半周期内提供,则称为B类放大器。这是一种功率放大器,它使用两种互补类型的晶体管(PNP和NPN)来传导i/p信号的半周期。所以这个放大器的导通是180°。当其中一个互补晶体管正偏时,另一个晶体管将被关闭,因此它将传导正信号。

B类放大器电路

类似地,当晶体管为负偏置时,它将传导一个负信号,因此正晶体管将被关闭,负晶体管将被打开,这些交替的两个互补晶体管导致输出信号中的交叉失真。但是,这种交替切换会产生低热量并将效率提高到78%,因此它可以用于电池供电的设备。

B类放大器效率的计算

B类放大器效率可以使用以下公式计算:

%效率 = Po(ac)/Pi(dc) x 100 % = [pi/4] x [VL(p)/VCC] x 100 %

在该放大器中,峰值电压越大,电路效率越高,一旦VL(p)=VCC达到最大值,则该最大效率表示为:

最大效率 = [pi/4] x 100% = 78.5%

变压器耦合B类放大器电路

B类功率放大器的效率比A类高,因为在B类放大器中,没有直流基极偏置电流,因为它的静态电流(IQ)为零,因此直流功率非常小。在B类放大器中,晶体管被偏置到截止,因此当没有i/p信号时,晶体管没有功耗。因此,这为变压器耦合B类放大器提供了比A类电路更高的效率。变压器耦合B类放大器的电路图如下所示:

变压器耦合B类放大器

该电路可以通过使用两个相同的晶体管(如T1和T2)来配置,这两个晶体管的基极端子简单地连接到中心抽头的i/p变压器 (Tr1),而发射极端子短路,集电极端子使用Tr2变压器连接到VCC。这种B类推挽放大器电路的布置可以与A类推挽放大器类似,除了A类中的偏置电阻外,B类在截止区域使用偏置晶体管。

B类放大器工作原理

在上面的电路图中可以看到,像Tr1和Tr2这样的变压器都是中心抽头的。在输入端,没有信号被施加,那么两个晶体管都将处于截止区域,因此没有电流流过集电极端子。当不使用来自VCC的电流时,就不会浪费功率。

一旦输入信号被施加到电路,然后它被提供给Tr1变压器,然后它将信号分成两个单独的信号。这两个信号彼此相差180°。这些信号直接提供给两个T1和T2晶体管。对于上半周期,T1晶体管的基极端子将变为正,电流流过集电极。

与此同时,T2晶体管具有较低的 (-Ve) 半周期,这会将T2晶体管移动到截止区域,因此没有电流流过集电极端子。输出波形如下所示。因此,对于上 (+ve) 和下 (-ve) 周期,每个晶体管都将交替导通。Tr3 输出变压器用于连接两个电流,产生几乎精确的o/p波形。

B类放大器波形

关于交叉失真

每当晶体管在输入信号的幅度增加到高于0.7V之后立即开始导通,那么幅度低于0.7V的输入信号区域将不存在输出信号,这称为交叉失真。交叉失真波形如下图所示,在此图中可以注意到低于0.7V的输入波形区域不在o/p波形内:

交叉失真

B类放大器的优缺点

B 类放大器的优点包括以下几方面内容:

  • 与A类放大器相比,效率更高。
  • 当不需要中心抽头变压器时,可以简单地降低成本和重量。
  • 不需要等效和相反的输入信号电压。
  • 较小的常设偏置电流。
  • 无信号时的功耗可忽略不计。
  • 用于非常强大的输出。
  • 放大器内的推挽系统消除了AC o/p信号中的偶次谐波。
  • 输出内没有直流分量。
B类放大器的缺点包括以下几个方面内容:

  • 会产生交叉失真。
  • 与A类放大器相比,失真更大。
  • 电流供应将通过信号改变,因此需要稳定的供应。
  • 要获得两个具有相同特性的互补晶体管是非常困难的。
  • 需要正负电压电源。
  • 无需自偏置。
  • 当变压器连接到这个放大器电路时,尺寸和成本会增加。
  • 变压器耦合会引起输出内部的振动,因此会影响频率响应。

B类放大器的应用

B类放大器的应用包括以下几个方面内容:

  • 主要用于低成本电路设计。
  • 与A类放大器相比,这些放大器更加重要。
  • 如果信号电平低,B类放大器主要会出现失真。
  • 主要用于两个互补晶体管,如双极和FET

总结

以上就是关于B类放大器理论推导、电路及应用特点等相关内容。其实,在PA系统和音频功率放大器等大功率应用中,这些设计优于A类放大器设计。与A类放大器类似,一种方法用于提高B类推挽式放大器的电流增益,那就是使用达林顿晶体管对代替其输出电路中的单个晶体管。

推荐商品
JMK316BJ226ML-T
库存:0
¥ 0.16
FG16C0G2A104JRT06
库存:0
¥ 8.80375
TLV3492AIDCNT
库存:0
¥ 63.5625
RC0603JR-0715RL
库存:0
¥ 0.0046
UMK316BBJ106KL-T
库存:8000
¥ 0.198
版权声明: 部分文章信息来源于网络以及网友投稿,本网站只负责对文章进行整理、排版、编辑,是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性,如本站文章和转稿涉及版权等问题,请作者及时联系本站,我们会尽快处理。
标题:

B类放大器理论推导、电路及应用特点


网址: https://www.mrchip.cn/newsDetail/506
文章标签: 放大器
0 购物车
0 消息