线性放大电路中的单电源互补对称功率放大电路图

接线图 2023年10月21日 09:59 143 admin

　　图1是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使IC3 、VB2和VB1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位VK=VC=VCC/2 。

　　当加入信号vi时，在信号的负半周，T1导电，有电流通过负载RL，同时向C充电；在信号的正半周，T2导电，则已充电的电容C起着双电源互补对称电路中电源-VCC的作用，通过负载RL放电。只要选择时间常数RLC足够大（比信号的最长周期还大得多），就可以认为用电容C和一个电源VCC可代替原来的+VCC和-VCC两个电源的作用。

　　值得指出的是，采用一个电源的互补对称电路，由于每个管子的工作电压不是原来的VCC，而是VCC/2，即输出电压幅值Vom最大也只能达到约VCC/2，所以前面导出的计算Po、PT、和PV的最大值公式，必须加以修正才能使用。修正的方法也很简单，只要以VCC/2代替原来的公式中的VCC即可。

　　二、自举电路

　　图1电路是前面已讨论的单电源互补对称电路，它虽然解决了工作点的偏置和稳定问题，但在实际运用中还存在其他方面的问题。如输出电压幅值达不到Vom=VCC/2。现分析如下。

线性放大电路中的单电源互补对称功率放大电路图第1张

　　在额定输出功率情况下，通常输出级的BJT是处在接近充分利用的状态下工作。例如，当vI为负半周最大值时，iC3最小，vB1接近于+VCC，此时希望T1在接近饱和状态工作，即vCE1= VCES，故K点电位vK= +VCC-VCES ? VCC。当vi为正半周最大值时，T1截止，T2接近饱和导电，vK=VCES?0。因此，负载RL两端得到的交流输出电压幅值Vom= VCC/2。

　　上述情况是理想的。实际上，图1的输出电压幅值达不到Vom= VCC/2，这是因为当vi为负半周时，T1导电，因而iB1增加，由于Rc3上的压降和vBE1的存在，当K点电位向+VCC接近时，T1的基流将受限制而不能增加很多，因而也就限制了T1输向负载的电流，使RL两端得不到足够的电压变化量，致使Vom明显小于VCC/2。

　　如何解决这个矛盾呢？如果把图1中D点电位升高，使VD >+VCC，例如将图中D点与+VCC的连线切断，VD由另一电源供给，则问题即可以得到解决。通常的办法是在电路中引入R3C3等元件组成的所谓自举电路，如图2所示。

线性放大电路中的单电源互补对称功率放大电路图第2张

　　在图2中，当vI =0时，vD=VD=VCC-Ic3R3 ，而vK=VK=VCC/2，因此电容T1两端电压被充电到VC3=VCC/2-Ic3R3。

　　当时间常数R3C3足够大时，vC3（电容C3两端电压）将基本为常数（vC3 ?VC3），不随vi而改变。这样，当vi为负时，T1导电，vK将由VCC/2向更正方向变化，考虑到vD=vC3+vK=VC3+vK ，显然，随着K点电位升高，D点电位vD也自动升高。因而，即使输出电压幅度升得很高，也有足够的电流iB1，使T1充分导电。这种工作方式称为自举，意思是电路本身把vD提高了。

来源:星梦居

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