AB類放大器工作原理、偏置方法介紹
可以(yi)增加給定輸入信(xin)號的電(dian)流、電(dian)壓(ya)或功(gong)(gong)(gong)率的電(dian)子設(she)備稱為(wei)放(fang)(fang)(fang)大器(qi)。根據電(dian)路應用(yong),放(fang)(fang)(fang)大器(qi)分為(wei)電(dian)壓(ya)放(fang)(fang)(fang)大器(qi)和功(gong)(gong)(gong)率放(fang)(fang)(fang)大器(qi),其(qi)中(zhong)小信(xin)號和大信(xin)號(功(gong)(gong)(gong)率)放(fang)(fang)(fang)大器(qi)的重要因素是線性度、放(fang)(fang)(fang)大率、效率、電(dian)路可以(yi)處理的最大功(gong)(gong)(gong)率、阻抗(kang)匹配以(yi)及(ji)處理高電(dian)壓(ya)和電(dian)流電(dian)平的能力。
另(ling)外,輸(shu)出信(xin)號在給定輸(shu)入信(xin)號的(de)正負周期上的(de)變化取決(jue)于稱為(wei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)類(lei)(lei)(lei)(lei)別的(de)操作類(lei)(lei)(lei)(lei)別或操作模式。目前(qian)功(gong)率放(fang)(fang)大(da)器(qi)有四種類(lei)(lei)(lei)(lei)型,分(fen)別是A類(lei)(lei)(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi),B類(lei)(lei)(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi),AB類(lei)(lei)(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)和C類(lei)(lei)(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)。本文簡單介(jie)紹下AB類(lei)(lei)(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)工作原理、偏置方法及(ji)功(gong)率計算(suan)公式。
AB類放(fang)大器的概念
用于(yu)克服B類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)中的交叉失(shi)真(zhen)的放(fang)(fang)大(da)器(qi)稱為AB類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)。A類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)和(he)B類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)的組合形成了AB類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)。AB類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)旨在克服和(he)消除A類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)效率低和(he)B類(lei)(lei)放(fang)(fang)大(da)器(qi)失(shi)真(zhen)的缺點(dian),并利用這兩(liang)種放(fang)(fang)大(da)器(qi)的優點(dian)。
AB類放大器的構(gou)造/設(she)計
設計具(ju)有(you)高效(xiao)率和低(di)失真的(de)(de)(de)放大器(qi)的(de)(de)(de)最佳方法就是AB類(lei)(lei)放大器(qi),它是B類(lei)(lei)配置(zhi)和A類(lei)(lei)配置(zhi)的(de)(de)(de)結合,從而產生了(le)AB類(lei)(lei)放大器(qi)電(dian)路。因此該放大電(dian)路的(de)(de)(de)輸出級(ji)結合了(le)A類(lei)(lei)和B類(lei)(lei)放大器(qi)的(de)(de)(de)優點(dian),也減少了(le)失真和低(di)效(xiao)率的(de)(de)(de)問題。
AB類放大器電(dian)(dian)路(lu)設計考慮了兩個(ge)晶(jing)體管T1和T2。晶(jing)體管T1為NPN型,晶(jing)體管T2為PNP型。兩個(ge)正向(xiang)偏(pian)置二(er)極(ji)管D1和D2串聯(lian)連(lian)接,以(yi)控制VBE(發射極(ji)-基(ji)極(ji)電(dian)(dian)壓)由于溫度(du)變(bian)化引起的變(bian)化,如下面電(dian)(dian)路(lu)圖所示。電(dian)(dian)阻(zu)R1與D1串聯(lian),電(dian)(dian)阻(zu)R2與D2串聯(lian)。

AB類放大器工作原理
AB類(lei)放大(da)(da)(da)(da)器電(dian)(dian)路(lu)(lu)甚至可以用(yong)于(yu)小功率輸(shu)出(chu)(chu)。因為A類(lei)放大(da)(da)(da)(da)器用(yong)于(yu)小電(dian)(dian)流輸(shu)出(chu)(chu),而(er)B類(lei)放大(da)(da)(da)(da)器用(yong)于(yu)大(da)(da)(da)(da)電(dian)(dian)流輸(shu)出(chu)(chu)。這是(shi)通過對放大(da)(da)(da)(da)器電(dian)(dian)路(lu)(lu)輸(shu)出(chu)(chu)級中的(de)2個(ge)晶體管(guan)進行預偏(pian)置來實(shi)現的(de)。根據(ju)預偏(pian)置和輸(shu)出(chu)(chu)電(dian)(dian)流,每個(ge)晶體管(guan)在(zai)180°和360°之間導通時(shi)間。因此,放大(da)(da)(da)(da)器的(de)輸(shu)出(chu)(chu)級作為AB類(lei)放大(da)(da)(da)(da)器工作。
考慮T1是(shi)NPN晶(jing)體(ti)管,T2是(shi)此放大器配置(zhi)的PNP晶(jing)體(ti)管,以獲得(de)具有給(gei)定輸入信號的正(zheng)負半周(zhou)期組合(he)的完(wan)整輸出信號。在(zai)(zai)這種配置(zhi)中(zhong),由(you)于輸入信號在(zai)(zai)過渡期間同時由(you)T1和T2晶(jing)體(ti)管導通,可以消除(chu)交叉失真。
因(yin)此在沒有(you)輸入(ru)交流信(xin)號的情況下(xia),晶(jing)體(ti)管可以(yi)導通。通過(guo)使用二極管D1和(he)D2施加小(xiao)的偏置電壓,可以(yi)觀(guan)察到工作點高于截止區(qu)域。這里輸出信(xin)號的幅度和(he)相位是相同的。因(yin)此AB類放大(da)器(qi)也(ye)被稱為(wei)線性(xing)放大(da)器(qi)。
AB類放(fang)大(da)器(qi)偏置(zhi)方法
基于此配置中(zhong)使用的互補晶體管的同(tong)時(shi)導通(tong),AB類放大器有不同(tong)的偏置方法來創建電壓間隔。下面(mian)簡單(dan)介紹(shao)具有優點和缺點的可能的偏置方法。
1、電壓偏置
它是(shi)一(yi)種直接、獨立(li)且簡單(dan)的方法(fa),由直流發電(dian)機或電(dian)池的電(dian)壓供(gong)應完成。但(dan)由于封裝和(he)成本高(gao),無法(fa)用于實際電(dian)路。
2、分壓器網絡
此(ci)處(chu)晶(jing)體(ti)管基極(ji)的電壓降(jiang)為1.2V至1.4V(通過(guo)R1+R2總電阻)。該值與2VBE有關,其中VBE是晶(jing)體(ti)管的閾值電壓。由于(yu)該電壓降(jiang),晶(jing)體(ti)管T1和T2超過(guo)截止(zhi)區域,因此(ci)導致輸入信號(hao)的一小部分同時(shi)導通。這(zhe)種方法并未廣泛(fan)使用,僅適用于(yu)具(ju)有特定電阻值和互補晶(jing)體(ti)管的特定推挽放大器配置。
3、電阻偏置
電(dian)(dian)壓偏(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)和電(dian)(dian)阻偏(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)之間的(de)(de)(de)區別在(zai)于,可(ke)(ke)調電(dian)(dian)阻(或(huo))電(dian)(dian)位器(qi)保持在(zai)兩個網絡(luo)之間。這(zhe)種(zhong)方法的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)優點是,互(hu)補晶(jing)體管的(de)(de)(de)偏(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)(即使具有不同(tong)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣(qi)特性)是通過控(kong)制電(dian)(dian)阻來實現的(de)(de)(de)。由(you)于截止區域上方的(de)(de)(de)偏(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi),此(ci)配置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)不當工作可(ke)(ke)能(neng)導致溫度變化。因(yin)此(ci),一(yi)般首選(xuan)二極管偏(pian)(pian)(pian)置(zhi)(zhi)方法。
4、二極管偏置
二極(ji)(ji)管(guan)可以產生0.7V的恒定(ding)電(dian)壓(ya),高于一定(ding)的電(dian)流值。此特性(xing)用于在(zai)T1和(he)T2晶體管(guan)的基極(ji)(ji)之間提(ti)供1.4V恒定(ding)電(dian)位。這種方法的優點是在(zai)任何溫度變化時二極(ji)(ji)管(guan)D1和(he)D2兩端的電(dian)壓(ya)降(jiang)都可以自我調節。溫度的升(sheng)高會降(jiang)低二極(ji)(ji)管(guan)的閾值電(dian)壓(ya)并(bing)降(jiang)低T1和(he)T2晶體管(guan)的偏置,從而導致(zhi)有限的熱失控。

圖:ATA-304B功率放大器指標參數
以上就(jiu)是關于AB類放大器(qi)的(de)概述等(deng)相關內容,僅供(gong)大家(jia)學習(xi)參考。AB類放大器(qi)其實(shi)就(jiu)是A類放大器(qi)和B類放大器(qi)的(de)完美結(jie)合,摒棄二者缺點,結(jie)合二者優點而來(lai)。
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