2N2222/2N2222A 是一小功率NPN三极管,封装形式有TO-18，TO92两种封装如下图所示。可与2N2907/2N2907A PNP管做互...
复合互补对称电路
接线图
2023年07月21日 22:52 215
admin
在大功率输出级中，工作电流较大，而一般大功率管的电流放大系数都较小，因此要求有较大的基极电流，此外，大功率异型管配对较为困难。解决上述矛盾的方法通常是采用复合管。
1．复合管
复合管是由两只或两只以上的三极管组成一只等效的三极管。具体接法如图Z0409所示，从中我们可以看到如下规律：
（1）基极电流ib向管内流的等效为NPN管，如图Z0409 中（a）和（d）；ib 向管外流的等效为PNP管，如图中（b）和（c）。ib的流向由T1管的基极电流决定，即导电极性取决于第一只管子。
（2）若把两只管（或多只管）正确联结成复合管，必须保证每只管各电极的电流，都能顺着各个管的正常工作电流方向流动，否则将是错误的。
2．复合管的电流放大系数和输入电阻
由图Z0409（a）所示，复合管的总电流为：
IC = Ic1 + Ic2 =β1Ib1 +β2Ib2 =β1Ib1 +β2Ie1
=β2Ib1 +β2(1+β1) Ib1 = (β1+β2+β1β2) Ib1≈β1β2Ib1=β1β2Ib
所以
可见复合管的电流放大系数近似等于每管电流放大系数的乘积。此结论也适合于其它形式的复合管。
在图Z0409（a）、（c）两种接法中，T2管的输入电阻 rbe2接于T1管射极上。因此复合管的等效输入电阻为
对于（b），（d）两种接法，复合管的输入电阻，就是T1管的输入电阻即 rbe = rbe1。
3．复合互补对称电路
复合互补对称原理电路如图Z0410 所示，T2、T4和T3、T5四管组成复合互补对称电路。
当输入信号ui的负半周，T2导通，T3截止，信号经T2、T4放大后，通过CL加到负载RL上，并对CL 进行充电；当输入信号ui 的正半周，T2截止，T3 导通，信号经过T3、T5放大后，通过CL加到负载RL 上，CL 放电。结果在负载RL上就得到被放大了的全波信号。
图中Re4、Re5为发射极稳定电阻，Re2、Re3 是穿透电流的分流电阻，也是T4、T5的偏置电阻，R2是T2、T3的偏置元件，C2对交流短路；推动管T1 的静态电流IC14流过电阻R2，在其两端产生直流压降，供给T2、T3 基极与发射极之间合适的正向偏压，以消除输出波形的交越失真。Rc1 既是推动管T1的集电极负载电阻，也是复合管T2的偏置电阻。Rb1是T1的偏置电阻，又是直流负反馈电阻，用以稳定工作点，同时对输出信号形成电压并联负反馈，使放大电路稳定，改善输出波形。C3、R1组成自举电路，使UD＞Ec，保证有足够的基极电流来推动T2、 T4，使其充分导电，以便得到最大峰值输出电压 Uom ≈ Ec / 2。静态时，UD=Ec - Ic1R1 ，而UA= Ec / 2子，因此，电容C3充电到两端电压 UC3 = UD - Ec /2 = Ec / 2 - UR3≈Ec / 2
当时间常数τ＝C3R1足够大时，UC3基本上保持常量，不随Ui而变化。输入电压为负时，T2、 T4 导通，UA将由Ec／2向更正的方向变化，由于UD = UC3 + UA，显然，随着UA的升高D点电位也自动提高。当UA变到Ec时，UD可达到Ec ／2＋Ec ＝3 Ec ／2，这时，相当于D点用了一个3Ec／2的电源供电。这种利用C3、R1将D点电位自动提高的电路称为自举电路。电阻R1的作用是把D点和电源Ec隔开，为D点电位的升高创造条件。
互补对称电路具有结构简单，效率高、频率响应好，易于集成化、小型化等优点，因而获得了广泛的应用。但是在这种电路中，负载电阻的阻值需限制在一定的范围内，当负载电阻较大或较小时管子定额很难满足要求。
为了妥善地解决上述矛盾，可利用变压器进行阻抗变换，从而构成变压器耦合功率放大电路。
1．复合管
复合管是由两只或两只以上的三极管组成一只等效的三极管。具体接法如图Z0409所示，从中我们可以看到如下规律：
（1）基极电流ib向管内流的等效为NPN管，如图Z0409 中（a）和（d）；ib 向管外流的等效为PNP管，如图中（b）和（c）。ib的流向由T1管的基极电流决定，即导电极性取决于第一只管子。
（2）若把两只管（或多只管）正确联结成复合管，必须保证每只管各电极的电流，都能顺着各个管的正常工作电流方向流动，否则将是错误的。
2．复合管的电流放大系数和输入电阻
由图Z0409（a）所示，复合管的总电流为：
IC = Ic1 + Ic2 =β1Ib1 +β2Ib2 =β1Ib1 +β2Ie1
=β2Ib1 +β2(1+β1) Ib1 = (β1+β2+β1β2) Ib1≈β1β2Ib1=β1β2Ib
所以
可见复合管的电流放大系数近似等于每管电流放大系数的乘积。此结论也适合于其它形式的复合管。
在图Z0409（a）、（c）两种接法中，T2管的输入电阻 rbe2接于T1管射极上。因此复合管的等效输入电阻为
对于（b），（d）两种接法，复合管的输入电阻，就是T1管的输入电阻即 rbe = rbe1。
3．复合互补对称电路
复合互补对称原理电路如图Z0410 所示，T2、T4和T3、T5四管组成复合互补对称电路。
当输入信号ui的负半周，T2导通，T3截止，信号经T2、T4放大后，通过CL加到负载RL上，并对CL 进行充电；当输入信号ui 的正半周，T2截止，T3 导通，信号经过T3、T5放大后，通过CL加到负载RL 上，CL 放电。结果在负载RL上就得到被放大了的全波信号。图中Re4、Re5为发射极稳定电阻，Re2、Re3 是穿透电流的分流电阻，也是T4、T5的偏置电阻，R2是T2、T3的偏置元件，C2对交流短路；推动管T1 的静态电流IC14流过电阻R2，在其两端产生直流压降，供给T2、T3 基极与发射极之间合适的正向偏压，以消除输出波形的交越失真。Rc1 既是推动管T1的集电极负载电阻，也是复合管T2的偏置电阻。Rb1是T1的偏置电阻，又是直流负反馈电阻，用以稳定工作点，同时对输出信号形成电压并联负反馈，使放大电路稳定，改善输出波形。C3、R1组成自举电路，使UD＞Ec，保证有足够的基极电流来推动T2、 T4，使其充分导电，以便得到最大峰值输出电压 Uom ≈ Ec / 2。静态时，UD=Ec - Ic1R1 ，而UA= Ec / 2子，因此，电容C3充电到两端电压 UC3 = UD - Ec /2 = Ec / 2 - UR3≈Ec / 2
当时间常数τ＝C3R1足够大时，UC3基本上保持常量，不随Ui而变化。输入电压为负时，T2、 T4 导通，UA将由Ec／2向更正的方向变化，由于UD = UC3 + UA，显然，随着UA的升高D点电位也自动提高。当UA变到Ec时，UD可达到Ec ／2＋Ec ＝3 Ec ／2，这时，相当于D点用了一个3Ec／2的电源供电。这种利用C3、R1将D点电位自动提高的电路称为自举电路。电阻R1的作用是把D点和电源Ec隔开，为D点电位的升高创造条件。
互补对称电路具有结构简单，效率高、频率响应好，易于集成化、小型化等优点，因而获得了广泛的应用。但是在这种电路中，负载电阻的阻值需限制在一定的范围内，当负载电阻较大或较小时管子定额很难满足要求。
为了妥善地解决上述矛盾，可利用变压器进行阻抗变换，从而构成变压器耦合功率放大电路。
相关文章
发表评论