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  • 雙場(chǎng)效應(yīng)管推挽功率放大器詳解
    • 發(fā)布時(shí)間:2022-06-23 18:48:48
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    雙場(chǎng)效應(yīng)管推挽功率放大器詳解
    雙場(chǎng)效應(yīng)管推挽功率放大器
    由于單場(chǎng)效應(yīng)管功率放大器存在效率低、輸出功率小等缺點(diǎn),所以我們必須在提高功放的效率和增大輸出功率方面下功夫。雙場(chǎng)效應(yīng)管推挽功率放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。
    雙場(chǎng)效應(yīng)管 放大器
    圖3-7所示就是雙場(chǎng)效應(yīng)管乙類(lèi)推挽功率放大器。它的結(jié)構(gòu)和元件都是對(duì)稱(chēng)的,相當(dāng)于兩個(gè)單管功率放大器聯(lián)合起來(lái)工作。由于沒(méi)有偏置電阻,所以靜態(tài)時(shí)兩管都處于截止?fàn)顟B(tài)。
    從前級(jí)送來(lái)的信號(hào)電壓通過(guò)輸入變壓器B1加到兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。B1次級(jí)是采用中心抽頭法繞制的,因此兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管柵極上得到的輸入電壓大小相等而相位相反。
    設(shè)輸入正弦信號(hào)為正半周期時(shí),B1次級(jí)的感應(yīng)電壓上端為正,下端為負(fù),場(chǎng)效應(yīng)管T1的柵、源極間得到外加信號(hào)給予的正向偏壓后,就進(jìn)入放大狀態(tài);
    而對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管T2的柵、源極間來(lái)說(shuō),外加信號(hào)給它反向偏壓,它就進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。
    當(dāng)過(guò)了半周期后,B1次級(jí)變?yōu)樯隙藶樨?fù),下端為正,這時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管T1由于反偏而由放大變?yōu)榻刂梗瑘?chǎng)效應(yīng)管T2卻因正偏而由截止變?yōu)榉糯蟆?/div>
    所以,當(dāng)輸人一個(gè)正弦波信號(hào)之后,在兩個(gè)單管電路中,只有半個(gè)周期是有電流流過(guò)的。
    ID1和ID2流入輸出變壓器B2初級(jí)時(shí),方向是相反的,結(jié)果在B2次級(jí)上感應(yīng)出來(lái)的還是一個(gè)正負(fù)交變的正弦波。
    概括地說(shuō),推挽功率放大器是兩管交替工作,輸出波形合成。這種把靜態(tài)工作點(diǎn)取在漏極電流截止的工作狀態(tài)稱(chēng)為乙類(lèi)工作狀態(tài)。
    不難想象,在單管放大時(shí),是不能采用這類(lèi)工作狀態(tài)的,因?yàn)樗鼘⑹共ㄐ螄?yán)重失真(輸出只有半個(gè)波),而在推挽放大器中,兩個(gè)管子相互補(bǔ)足。
    所謂推挽,就是指電路中兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極電流此起彼伏、一推一挽的意思。雙場(chǎng)效應(yīng)管推挽功率放大器也可用圖解法進(jìn)行分析,如圖3-8所示。
    雙場(chǎng)效應(yīng)管 放大器
    將兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性曲線(xiàn)反向畫(huà),一左一右, UDs軸同軸,并在UDs=ED的工作點(diǎn)Q相接。這樣工作點(diǎn)Q就在Q'與Q"間移動(dòng),相應(yīng)的漏極電壓及電流波形如圖中所示。
    雙場(chǎng)效應(yīng)管 放大器
    這個(gè)結(jié)論說(shuō)明乙類(lèi)推挽功率放大器的效率比單管甲類(lèi)功率放大器要高得多。這是因?yàn)樗鼉H在有信號(hào)輸入時(shí)才從電源吸取能量。
    若用場(chǎng)效應(yīng)管作單管功率放大器時(shí),輸出功率有50mW左右,則用兩只場(chǎng)效應(yīng)管組成的推挽功率放大器就能輸出300mW功率。
    乙類(lèi)推挽放大器的工作點(diǎn)是選在截止區(qū)的,由于輸入特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性(圖3-9左上),底部彎曲,在UDs的起始階段ID基本為零,這使得漏極電流波形(圖3-9右上)與輸入的信號(hào)電壓波形(圖3-9左下)不一樣而產(chǎn)生了失真。
    當(dāng)兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管交替工作時(shí),合成的波形在過(guò)零處就出現(xiàn)不相銜接的現(xiàn)象,這種失真稱(chēng)為交越失真。交越失真的波形經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管放大后,在漏極得到的將是同樣失真的電壓和電流波形,見(jiàn)圖3-7右端和圖3-9。
    雙場(chǎng)效應(yīng)管 放大器
    為了改善交越失真,通常給場(chǎng)效應(yīng)管以少量偏壓,即把工作點(diǎn)稍微提高些。
    圖3-10是這種帶少量偏壓的推挽放大器,其工作點(diǎn)介于甲類(lèi)和乙類(lèi)之間,所以也叫做甲乙類(lèi)放大器。
    圖中由R1、R2、Rs組成的電流負(fù)反饋偏置電路使兩管的漏極靜態(tài)電流ID略大于IDS,一般取2~ 4mA(兩管之和)。
    雙場(chǎng)效應(yīng)管 放大器
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