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哪一类功率放大电路效率最高_详述推挽式功率放大输出电路

小信号从几毫伏电压放大到几伏电压后可以更方便地处理,如AD电路转换后进入数字处理模块,或送入功率放大器进行高功率不失真输出,典型应用包括音响、扩音器、电动执行器等。

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在几伏或几毫安级放大过程中,三极管的电路形式主要包括共射极、共基极和共集电极。小信号的放大任务可以通过调整静态工作点来完成。然而,在最终的功率放大中,电压达到数十伏,电流达到数安培,功率输出往往超过数百瓦,用于小信号放大的电路形式不能满足这种高电流的放大需求。例如,交流信号被放大到峰值24伏,共射极电路中VCC则至少要达到48伏,才能将信号完整输出,而工作在如此高的电压下的三极管性能参数会要求更高,大大提高了元件配置的难度和成本,且高功率输出下的阻抗匹配也比较困难。

因此,在最后一级功率放大级,通常采用推拉电路,即将信号的正负半周分别从参数相同的两个放大电路放大,然后将信号复合成后一级的完整交流信号。推拉式功率放大电路很好地解决了最后一级大电流的高功率输出和阻抗匹配问题,并得到了广泛的应用。

推拉放大电路采用参数完全相同的放大电路或互补放大电路放大信号的正负半周。每个电路中的核心设备三极管仅在半周内导通,大大降低了三极管的工作强度,提高了变压器芯的利用效率。

该电路应用广泛,分类多,包括变压器输出和无变压器输出(OTL)、无电容输出(OCL)、互补输出(PNP、NPN对管)、乙类放大、甲乙类放大,其中乙类放大基本无静态直流电流,效率最高。但由于乙类放大电路存在交叉失真的天然缺陷,甲乙类放大电路在实际使用中应用最多。甲乙电路中三极管BE结处于微导通状态,静态电流接近0,效率高,消除交叉失真。

推挽电路的缺点是需要正负电源,两路三极管的参数要完全一致,两路倒相电路要复杂。因此采用单极性PNPNPN三极管搭配形成互补输出,可避免两种控制的倒相处理。不同极性的三极管可以轻松分离正负半周。但是,两种三极管仍然需要相同的材料和参数,对设备的选择和匹配有很高的要求。达林顿管作为对管输出的后期发展,可采用同极性三极管,大大降低了元件选择的难度。

集成电路是当前和未来功率放大器发展的主流形式。在集成电路中,绝大多数最终功率输出采用推拉电路。集成电路功率放大器控制在同一硅片上,参数和温度漂移特性高度一致,使这种功率放大器性能良好,工作可靠。然而,在大功率输出电路中,由分立元件组成的散热功率放大器仍然是一种更多的选择。

标签: 输出600伏要多大的电容三极管分离正负电流

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