乙类互补功率放大电路

（1）乙类互补功率放大电路的工作原理

图1 乙类互补功率放大电路

① 电路组成 　　乙类互补功率放大电路，如图2.9.2所示。它由一对NPN、PNP特性相同的互补三极管组成。这种电路也称为OCL互补功率放大电路。　　　　　　② 工作原理 　　当输入信号处于正半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时NPN型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由上到下，与假设正方向相同。 　　当输入信号处于负半周时，且幅度远大于三极管的开启电压，此时PNP型三极管导电，有电流通过负载RL，按图中方向由下到上，与假设正方向相反。

于是两个三极管一个正半周、一个负半周轮流导电，在负载上将正半周和负半周合成在一起，得到一个完整的不失真波形。如图2（a）所示。严格说，输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真如图2（b）所示。
	(a) 波形图 　　　　　　　　　　　(b) 交越失真 　　　　　图2 乙类互补功率放大电路波形的合成

　　为解决交越失真，可给三极管稍稍加一点偏置，使之工作在甲乙类。 　　（2） 参数计算
　　① 最大不失真输出功率Pom
　　设互补功率放大电路为乙类工作状态，输入为正弦波。忽略三极管的饱和压降，负载上的最大不失真功率为
　　　　　　　　　（1）
　　② 电源功率PV
　　直流电源提供的功率为半个正弦波的平均功率，信号越大，电流越大，电源功率也越大。
　　（2）
　　显然PV 近似与电源电压的平方成比例。
　　③ 三极管的管耗PT
　　电源输入的直流功率，有一部分通过三极管转换为输出功率，剩余的部分则消耗在三极管上，形成三极管的管耗。显然
　　　　　　　　　　　　　　　（3）
　　将PT画成曲线，如图4所示。显然，管耗与输出幅度有关，图4中画阴影线的部分即代表管耗，PT与Vom成非线性关系，有一个最大值。　可用PT对Vom求导的办法找出这个最大值。PTM发生在Vom＝0.64VCC处，将Vom＝0.64VCC代入PT表达式，可得PTM为
　　　　　　　　（4）
　　

图4 乙类互补功率放大电路的管耗

对一只三极管,PT≈0.2Pom　　　　 （5）
　　④ 效率η
　　（6）, 当Vom ＝ VCC 时效率最大，η＝π/4 ＝78.5％。
　　（3） 大功率三极管输出特性曲线的分区
　　在大功率三极管的输出特性中，除了与普通三极管一样分有放大区、饱和区、截止区外，从使用和安全角度还分有过电流区、过电压区和过损耗区。它们的位置如图5所示。
　　过电流区是由最大允许集电极电流确定的，超过此值，β将明显下降。
　　过电压区由c、e间的击穿电压V(BR)CEO所决定。

图5 三极管的极限工作区	图6 单电源OTL互补功率放大电路

　　过损耗区由集电极功耗PCM所决定。