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AB類放大器工作原理、偏置方法介紹

作者：Aigtek 閱讀數(shù)：0 發(fā)布時(shí)間：2023-12-20 16:37:19

　　可以增加給定輸入信號(hào)的電流、電壓或功率的電子設(shè)備稱為放大器。根據(jù)電路應(yīng)用，放大器分為電壓放大器和功率放大器，其中小信號(hào)和大信號(hào)（功率）放大器的重要因素是線性度、放大率、效率、電路可以處理的最大功率、阻抗匹配以及處理高電壓和電流電平的能力。

　　另外，輸出信號(hào)在給定輸入信號(hào)的正負(fù)周期上的變化取決于稱為放大器類別的操作類別或操作模式。目前功率放大器有四種類型，分別是A類放大器，B類放大器，AB類放大器和C類放大器。本文簡單介紹下AB類放大器工作原理、偏置方法及功率計(jì)算公式。

　　AB類放大器的概念

　　用于克服B類放大器中的交叉失真的放大器稱為AB類放大器。A類放大器和B類放大器的組合形成了AB類放大器。AB類放大器旨在克服和消除A類放大器效率低和B類放大器失真的缺點(diǎn)，并利用這兩種放大器的優(yōu)點(diǎn)。

　　AB類放大器的構(gòu)造/設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)具有高效率和低失真的放大器的最佳方法就是AB類放大器，它是B類配置和A類配置的結(jié)合，從而產(chǎn)生了AB類放大器電路。因此該放大電路的輸出級(jí)結(jié)合了A類和B類放大器的優(yōu)點(diǎn)，也減少了失真和低效率的問題。

　　AB類放大器電路設(shè)計(jì)考慮了兩個(gè)晶體管T1和T2。晶體管T1為NPN型，晶體管T2為PNP型。兩個(gè)正向偏置二極管D1和D2串聯(lián)連接，以控制VBE（發(fā)射極-基極電壓）由于溫度變化引起的變化，如下面電路圖所示。電阻R1與D1串聯(lián)，電阻R2與D2串聯(lián)。

AB類放大器電路

　　AB類放大器工作原理

　　AB類放大器電路甚至可以用于小功率輸出。因?yàn)锳類放大器用于小電流輸出，而B類放大器用于大電流輸出。這是通過對(duì)放大器電路輸出級(jí)中的2個(gè)晶體管進(jìn)行預(yù)偏置來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)預(yù)偏置和輸出電流，每個(gè)晶體管在180°和360°之間導(dǎo)通時(shí)間。因此，放大器的輸出級(jí)作為AB類放大器工作。

　　考慮T1是NPN晶體管，T2是此放大器配置的PNP晶體管，以獲得具有給定輸入信號(hào)的正負(fù)半周期組合的完整輸出信號(hào)。在這種配置中，由于輸入信號(hào)在過渡期間同時(shí)由T1和T2晶體管導(dǎo)通，可以消除交叉失真。

　　因此在沒有輸入交流信號(hào)的情況下，晶體管可以導(dǎo)通。通過使用二極管D1和D2施加小的偏置電壓，可以觀察到工作點(diǎn)高于截止區(qū)域。這里輸出信號(hào)的幅度和相位是相同的。因此AB類放大器也被稱為線性放大器。

　　AB類放大器偏置方法

　　基于此配置中使用的互補(bǔ)晶體管的同時(shí)導(dǎo)通，AB類放大器有不同的偏置方法來創(chuàng)建電壓間隔。下面簡單介紹具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的可能的偏置方法。

　　1、電壓偏置

　　它是一種直接、獨(dú)立且簡單的方法，由直流發(fā)電機(jī)或電池的電壓供應(yīng)完成。但由于封裝和成本高，無法用于實(shí)際電路。

　　2、分壓器網(wǎng)絡(luò)

　　此處晶體管基極的電壓降為1.2V至1.4V（通過R1+R2總電阻）。該值與2VBE有關(guān)，其中VBE是晶體管的閾值電壓。由于該電壓降，晶體管T1和T2超過截止區(qū)域，因此導(dǎo)致輸入信號(hào)的一小部分同時(shí)導(dǎo)通。這種方法并未廣泛使用，僅適用于具有特定電阻值和互補(bǔ)晶體管的特定推挽放大器配置。

　　3、電阻偏置

　　電壓偏置和電阻偏置之間的區(qū)別在于，可調(diào)電阻（或）電位器保持在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是，互補(bǔ)晶體管的偏置（即使具有不同的電氣特性）是通過控制電阻來實(shí)現(xiàn)的。由于截止區(qū)域上方的偏置，此配置的不當(dāng)工作可能導(dǎo)致溫度變化。因此，一般首選二極管偏置方法。

　　4、二極管偏置

　　二極管可以產(chǎn)生0.7V的恒定電壓，高于一定的電流值。此特性用于在T1和T2晶體管的基極之間提供1.4V恒定電位。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在任何溫度變化時(shí)二極管D1和D2兩端的電壓降都可以自我調(diào)節(jié)。溫度的升高會(huì)降低二極管的閾值電壓并降低T1和T2晶體管的偏置，從而導(dǎo)致有限的熱失控。

ATA-304B功率放大器指標(biāo)參數(shù)