推挽功率放大器..
推挽放大器工作原理介绍
推挽放大器工作原理介绍推挽放大器是一种常用的功率放大器，它能够将高电压低电流信号转换为低电压高电流信号，从而实现对功率信号的放大。
在推挽放大器中，两个晶体管被串联并工作在互补的工作状态，分别承担放大信号的正半周和负半周，从而实现对信号的放大。
下面将详细介绍推挽放大器的工作原理。
首先，推挽放大器的基本结构由两个晶体管组成，一个为NPN型晶体管，一个为PNP型晶体管。
这两个晶体管通过集电极与发射极串联，共用一对负载电阻，而基极则互相接反。
当输入信号电压为正半周时，NPN型晶体管的基极电压将增加，此时晶体管导通，集电极电压降低，输出电压增加，即完成了对正半周期信号的放大。
而PNP型晶体管的基极电压则减小，此时晶体管截止，集电极电压保持较高，输出电压维持在较低水平。
当输入信号电压为负半周时，NPN型晶体管的基极电压减小，此时晶体管截止，集电极电压保持较高，输出电压维持在较低水平。
而PNP型晶体管的基极电压将增加，此时晶体管导通，集电极电压降低，输出电压增加，即完成了对负半周期信号的放大。
通过两个晶体管互相串联工作，推挽放大器能够对输入信号的正半周和负半周进行放大，从而实现对输入信号的全波整流。
另外，由于两个晶体管在不同的半周工作，输出端一直都有一个晶体管是导通的，因此推挽放大器的输出电压不会出现截止和饱和的情况，可以有效地避免交替失真的问题。
推挽放大器的工作原理与晶体管的工作区域密切相关。
晶体管一般处于三种工作状态：饱和区、放大区和截止区。
在推挽放大器中，通过合理选择偏置电流大小，使得晶体管在输入信号的正半周和负半周时都能够处于放大区，以达到最佳的放大效果。
此外，为了保证推挽放大器的工作稳定性和线性度，通常还需加入负反馈电路。
负反馈电路可以通过将一部分输出信号与输入信号进行比较，然后将差值返回给输入端，从而控制输出信号的放大倍数。
这样可以大大减小推挽放大器的非线性失真，提高放大器的整体性能。
总之，推挽放大器通过两个互补的晶体管并联工作，在输入信号的正半周期和负半周期分别进行放大，实现对全波信号的放大。
乙类推挽功率放大器
2 Pomax
PD
2 VCCIcm π
2
V
2 CC
π RL
4 π
Pomax
Po π
C PD 4
两管集电极管耗相等，且为
PC1
PC2
பைடு நூலகம்
( PD
Po )
/
2
(
2
π
1
2
2 )Pomax
分析：当输入激励由大减小，即 减小时，Po、
PD、ηC 均单调减小，而 PC1 和 PC2 的变化非单调，
(2) 性能分析(忽略失真) ① 一般性能分析
在 0 ≤ωt ≤ 时， iC2 0 iC1 Icmsint
≤ωt ≤ 2 时，iC1 0 iC2 Icmsinωt 相应的集射极间电压：
VCE1 = VCC Vcmsinωt
VCE2 = VCC + Vcmsinωt
通过 RL 的电流：iL iE1 iE2 iC1 iC2 Icmsint 相应产生的电压： vL Vcmsint
作业：1-9，1-14，1-16，1-17
一确定了。若 T3 管的 足够大，
基极电流 IB3 可忽略，则 VBE3 又 是 VBB 通过 R1 在 R2 上的分压值， 即
VBE3
VBB
R2 R1 R2
VBB
VBE3(1
R1 ) R2
此式表明：偏置电路提供的偏置电压 VBB 是 VBE3 的 倍增值，且其值受 R1 和 R2 控制，故称为 VBE 倍增电路。
通过 RL 的电流 iL iE1 iE2 ，合成完整的正弦波。
小结：上述功率放大器，为实现器件轮流导通：
乙类功放电路
输入激励 功率管管
乙类推挽输出级电路与功率放大器
2 U U 1 E = C 0m - 0m R 4 L
1 ) = I0m - I0m2 RL 4
Ec
休息1 休息2 返回
3 直流电源供给的功率PE
电源 EC（或 Ee）供给电流的平均值
1 I = T
ic
T
0
i c (t )dt =
I 1 U 0m = 0m RL
I
Io m
（3） 复合管的应用：
R 其中 L = Re // R L
1 u= ⅱ: A ' h h ie 1 (1hfe 1) ie 2 (1hfe 1 )(1hfe 2 )R L
' (1hfe1 )(1hfe2 )R L
电路仿真1 电路仿真2
ib1
+
ui
i0 ie2 i0 R ie2 e A = = i = ⅲ: ib1 ib1 ie2 R e R L ib1
0
· Q
截止区
u BE
饱和区
(3) 甲乙(AB)类工作状态
静态工作点设置在放大区内，但接 近截至区，在信号的大半周期内三极 管导通，导通角θ ＞1800
ic
· Q
截止区
u BE
(4) 丙(C)类工作状态
静态工作点设置在截至区内，晶体管只
饱和区
ic
有在信号正半周的一部分时间内导通，输 出信号电流波形只有一个尖顶，导通角 θ ＜1800 。
u1 =
N1 uL N2
返回
N2 = iL N1
(5)变压器耦合推挽功放
ii:
ui
ui + ui1 + ui2 iC2
工作原理
iC1
EC
1.3乙类功率放大器
1.3 乙类推挽功率放大器 1.3.1 变压器耦合乙类推挽功率放大器一、电路 结构特点：上下对称 Tr1：输入变压器，保证两管轮流工作；Tr2：输出变压器，实现输出信号合成。
二、定性工作原理输入信号正半周时，T1导通，T2截止； 输入信号负半周时，T2导通，T1截止。
两个管子轮流工作，一推一拉（挽）所以叫推挽。
三、定量性能分析 Q 点：1、 静态 0CQ I =直流通路： CEQ CC V V =2、 交流通路 2'L L R n R =，12w n w =为输出变压器变比3、 交流负载线：过Q 点，斜率为1'L R -。
4、 动态分析 设：sin i im v V t ω= 当正半周(0)t ωπ≤≤时， 有1sin C cm i I t ω=1sin CE CC cm v V V t ω=-同理，负半周(2)t πωπ≤≤时，2sin C cm i I t ω=-1sin CE CC cm v V V t ω=+两管叠加后21()sin (02)L C C cm i n i i nI t t ωωπ=-=-≤≤RL'.v v i i i oc1c2L L R ++--Tr1Tr2w2CEui i = n ( ic2 - ic1 )i iLC2C1ttttuotCE1i B1ti C1ttVccIcmIbmVcmVcm = Icm*RL'5、 定量计算（1） 输出功率（'L R 上功率就是L R 上功率）o P22111'2'22cm o cm L cm cm L V P I R V I R ===每管输出功率1112o o o P P P ==引进集电极电压利用系数ξcmCCV V ξ=， ξ与激励bm I 有关，(01)ξ≤≤ cm CC V V ξ∴=⋅， 'CCcm L V I R ξ⋅=则：22222max ()112'2'2'cm CC CCo o L L L V V V P P R R R ξξξ⋅===⋅=⋅ 其中：2max2'CC o L V P R =为理想状态，满激励下的输出功率----最大输出功率。
推挽电路工作原理详解
推挽电路工作原理详解推挽电路是一种常用的功率放大电路，它能够实现对信号的放大和输出，被广泛应用于音频功率放大器、电源放大器等领域。
推挽电路由两个互补的晶体管组成，通过它们的交替导通来实现对输入信号的放大和输出。
本文将详细解释推挽电路的工作原理，包括推挽电路的结构、工作过程和特点。
推挽电路的结构。
推挽电路由两个互补的晶体管组成，一个是NPN型的晶体管，另一个是PNP型的晶体管。
这两个晶体管的基极通过输入信号源相连，而它们的集电极则通过输出负载相连。
两个晶体管的发射极则分别通过电阻与电源相连，形成一个共集极的结构。
在推挽电路中，通常还会加入一个由两个二极管和一个电阻组成的偏置电路，用来对晶体管进行偏置，保证它们在工作时处于合适的工作状态。
推挽电路的工作原理。
当输入信号为正弦波时，首先对NPN型晶体管进行分析。
当输入信号为正弦波的正半周时，NPN型晶体管导通，此时PNP型晶体管截止。
这时，输出负载通过NPN型晶体管和电源之间的电阻得到电流，从而产生输出信号。
而当输入信号为正弦波的负半周时，NPN型晶体管截止，PNP型晶体管导通，输出负载同样通过PNP型晶体管和电源之间的电阻得到电流，产生输出信号。
通过这样的交替导通，推挽电路能够实现对输入信号的放大和输出。
推挽电路的特点。
推挽电路具有输出功率大、效率高、失真小等特点。
由于推挽电路中的NPN型和PNP型晶体管能够交替导通，因此输出功率可以是输入功率的两倍，这使得推挽电路在功率放大方面具有很大的优势。
同时，由于晶体管在导通时的电阻很小，在截止时的电阻很大，因此推挽电路的效率也很高。
此外，由于推挽电路能够实现对输入信号的放大和输出，因此输出信号的失真很小，能够保证输出信号的质量。
总结。
推挽电路是一种常用的功率放大电路，它由两个互补的晶体管组成，能够实现对输入信号的放大和输出。
通过两个晶体管的交替导通，推挽电路能够实现输出功率大、效率高、失真小等特点。
推挽电路在音频功率放大器、电源放大器等领域有着广泛的应用，是一种非常重要的电路结构。
推挽功率放大电路
推挽功率放大电路推挽功率放大电路是一种常见的电路配置，广泛应用于各类功率放大器中。
该电路通过两个互补的晶体管（NPN型和PNP 型）配合工作，实现了输出信号的放大、增益稳定和功率放大等功能。
本文将介绍推挽功率放大电路的基本原理、工作方式、特点以及一些实际应用。
一、推挽功率放大电路的基本原理推挽功率放大电路是由NPN型和PNP型晶体管组成的，其基本工作原理是两个晶体管交替放大输入信号，在输出端以互补的方式放大电流和功率。
当输入信号为正半周时，NPN型晶体管被驱动进入放大区，PNP型晶体管处于截止区，输出电压下降；当输入信号为负半周时，PNP型晶体管进入放大区，NPN型晶体管处于截止区，输出电压上升。
二、推挽功率放大电路的工作方式1. 输入信号加到NPN型晶体管的基极上，通过输入电容偏置进行隔直流耦合，同时通过负载电阻提供静态偏置电压。
2. 输出信号接在两个晶体管的集电极上，通过电容耦合放大，在驱动负载时实现功率放大。
3. 互补晶体管工作的时序是交替进行的，解决了单管放大电路不能同时放大正负信号的问题。
三、推挽功率放大电路的特点1. 输出能力强：推挽功率放大电路能够提供较大的输出电流，适用于驱动大功率负载。
2. 输出失真小：由于NPN型和PNP型晶体管交替工作，能够补偿晶体管的非线性特性，使得输出信号失真较小。
3. 电源电压稳定：由于输出电流是通过两个晶体管交替流过负载，因此负载电流基本稳定，电源电压变化对输出电流的影响较小。
四、推挽功率放大电路的实际应用1. 音频功放：推挽放大电路常用于音频功放中，能够提供较大的输出功率，满足音响系统对音频信号的放大要求。
2. 电机驱动：推挽功率放大电路可以用于驱动直流电机或步进电机，实现对电机的精确控制。
3. 电源逆变器：推挽功率放大电路可以用于电源逆变器中，将直流电源转换为交流电源，广泛应用于太阳能发电、UPS等领域。
4. 大功率LED驱动：推挽功率放大电路可以用于驱动大功率LED，实现对亮度的精确控制。
大功率并联推挽电路原理
大功率并联推挽电路原理1.放大原理：大功率并联推挽电路的核心是两个放大器的组合。
在正半周中，输入信号经过第一个放大器，得到放大后的信号。
在负半周中，输入信号通过第二个放大器，得到反相的放大信号。
这样，在输入信号变化的过程中，电路能够提供全波对称的输出信号。
2.工作原理：大功率并联推挽电路有两个晶体管或MOSFET管，一个用于放大正半周的信号，另一个用于放大负半周的信号。
这两个晶体管或MOSFET管是互相补偿的，互相驱动的。
当输入信号为正半周时，一个晶体管或MOSFET管处于导通状态，另一个处于截止状态。
这样，正半周信号经过第一个晶体管或MOSFET管进行放大，然后通过输出电路输出到负载。
当输入信号变为负半周时，两个晶体管或MOSFET管的状态互换，通过互补的方式将负半周信号放大并输出到负载。
通过这种交替工作的方式，实现了输出信号的全波对称。
3.保护电路：大功率并联推挽电路在实际应用中，需要注意保护电路的设计。
由于放大器中的晶体管或MOSFET管工作在较大的电流和功率下，容易受到过流、过压和过热等问题的影响。
因此，需要在电路中增加过流保护器、过压保护器和过热保护器等保护装置，以确保电路的安全可靠工作。
4.驱动电路：大功率并联推挽电路是需要驱动电路的支持的。
晶体管或MOSFET管的工作需要一定的驱动电流。
在实际应用中，我们可以通过信号发生器和功率放大器驱动电路来提供足够的驱动电流。
驱动电路的设计需要考虑到输入信号的幅度和频率等因素，以确保晶体管或MOSFET管的工作正常。
大功率并联推挽电路具有放大输出功率大、输出信号纹波小、输出稳定性好等优点。
在实际应用中，它被广泛应用于音频功放、逆变器、电机驱动器等领域。
通过以上原理的分析，我们可以更加深入地理解和应用大功率并联推挽电路。
乙类推挽功率放大器
1.1 CDIO 设计目的通过设计乙类互补推挽功率放大器，掌握利用分离原件组成OTL 功放电路的原理，提高电路原理图读图技能，熟练掌握较复杂电路的装调操作方法。
1.2 CDIO 设计正文1.2.1设计要求电压增益：20倍直流输入电压：不大于10V输出功率：1W 以上（负载RL =8Ω）频率特性：20Hz ～50KHz1.2.2 设计原理乙类工作时，为了在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽电路。
通常使用T1和T2两个特性配对的互补功率管（NPN 型和PNP 型），若忽略功率管发射结导通电压，则当输入信号正半周期时，两功率管分别导通和截止，输出为正半周的半个正弦波；当输出信号负半周期时，两功率功率管分别截止和导通，输出为负半周的半个正弦波，通过负载的电流通过合成形成完整的正弦波。
1.2.3设计过程负载RL =8Ω Vo= V Po R L 22*=，输出功率Po=1W峰值为Vp=4V ，峰峰值为Vp-p=8V若要实现输出功率为Po=1W ，则直流电源电压Vcc ＞8所以取Vcc=10V输出电流Io==L CC R V /221422mA 取β=100，1b I =Io/β=4.22mA 取5I =20mA ，所以5R =0.5cc V /5I =250Ω取E V =0.2Vcc=2VE R =2V/20mA=100Ω因为E 5V R /R A ==2.5<10，所以E R 取值不合适令64E R R R +=，4R =10Ω，5R =250Ω当交流分析时，6R 被短路，V A =25符合要求Q2三极管基极电流'b I = I5/β=20mA/100=0.2mA2I =5～10倍的'b I ，取2I =2mA E 2V V =b +0.7V=2.7V6R = 2b V /2mA=1.35k Ω4R =(Vcc-2V b )/2mA=3.65k Ω电路中R 、C 电路为高通滤波电路，频率在20Hz ～50KHz所以计算得2C =40uF ，3C =2mF ，旁路电容1C =100nF1.3仿真结果图1 乙类功放原理图图2 输入端电压与输出端电压比较图3 示波器仿真波形1.4设计总结通过这次的乙类推挽功率放大器的设计，发现了自己很多知识上的漏洞，通过查阅书籍和在网上搜索资料，以及询问同学，总算做出了这个波形不是真的仿真电路。
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2
Pom=VG2/2RL’=2.25W
PG=Pom/ηm=2.25/0.78=2.88W
某乙类推挽功率放大器，已知电源电压VG=24V， 直流电源提供的功率为10W，原边匝数N1=180，副边 匝数N2=60，则负载上获得的最大输出功率为多少？ 负载电阻RL为多少？ 解：Pom=VG. ηm=7.8W RL’=VG2/2Pom=36.92Ω RL=4RL’/n2=16.4Ω
电 子 线 路
1、单管功率放大器耦合变压器的作用？
一方面是隔断直流信号耦合交流信号 另一方面是用来变换阻抗，使负载获得较大的功率
2、变压器T2的一次、二次阻抗关系是？ RL’=n2RL n=N1/N2 3、单管功率放大器的最大输出功率及 最大效率是多少？ Pom=1/2 ICQ.VG ηm=50%
V1、V2 为型号、参数一致 的功率放大管，组成对管结 构。在信号一个周期内，轮 流导电，工作在互补状态。
二、主要元件作用
T2 为输出变压器， 作用是将 V1、V2 输出信号合成完整 的信号。
三、工作原理
输入信号 vi 经 T1 耦合，二次线圈得两个大小相等、 极性相反的信号。 在信号正半周，V1 导通 iL (V2 截止 ) ，集电极电流 iC1 经 T2 耦合，负载上得 到电流io正半周； 在信号负半周， V2 导 通(V1 截止)，集电极电流 iC2 经 T2 耦合，负载上得 到电流 io 负半周。 经 T2 合成，负载上得 一个放大后的完整波形io。
2．作交流负载线，画交流电压和电流幅值。 过点 Q 作斜率为 -1/RL′ 的直线 AB，即交流负载线。 其中 RL′ 为单管等效交流负载 电阻。 在不失真情况下，功率管 V1、V2 最大交流电流 iC1、iC 和交流电压 vCE1、vCE2 波形如 图所示。
Hale Waihona Puke 3．电路最大输出功率 若忽略管子 VCES，交流电压和交流电流幅值分别为 VG Vcem VG I cm RL 则最大输出功率 1 VG V 2G Pom VG 2 RL 2 RL V 2G 即 Pom 2 RL 式中在输出变压器的一次线圈匝数为 N1，二次线圈匝数 2 为 N2时，则 1
2 N1 1 2 RL RL n RL N 4 2
式中 n = N1/N2。
4．效率
理想最大效率为 m= 78%。若考虑输出变压器的 效率 T，则乙类推挽功放的总效率为
= m T
总效率约为 60%，比单管甲类功放的效率高。
例题
某乙类推挽功率放大器，已知电源电压VG=12V，原边 匝数N1=200，副边匝数N2=50，负载电阻RL=8Ω，则负 载上获得的最大输出功率为多少？此时直流电源 提供的功率是多少？
知识目标：
1、理解乙类推挽功率放大器电路中主要元器 件作用 2、理解乙类推挽功率放大器电路的工作原 理 3、掌握最大不失真输出功率及效率的计算
教学重点：
最大不失真输出功率及效率的计算
教学难点：
最大不失真输出功率及效率的计算
一、电路图
T1作用是将输入信号变换 为一对大小相等、极性相 反的交流信号，使两个同 型号的功率放大管轮流导 通，工作在推挽状态
四、输出功率和效率
由于两管特性相同，工作在互补状态，因此图解分 析时，常将两管输出特性曲线相互倒置。 1．作直流负载线，求静态 工作点。 静态时，管子截止 IBQ= 0， 当 ICEO 很小时， ICQ 0 。过点 VG 作 vCE轴垂线，得直流负载线。 它与 IB = 0 特性曲线的交点 为Q， 即为静态工作点。
小
结：
乙类推挽功率放大器主要元器件作用
乙类推挽功率放大器的工作原理
乙类推挽功率放大器的最大输出功率、效率
习题七 ：7-3、7-4