初級模擬電路：5-5 甲乙類功率放大器

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1. 基本工做原理

      甲乙類功率放大器（AB類）的主要結構相似於乙類功放，但它能夠消除乙類功放的交越失真，與此對應的代價是要增長一點靜態功耗，所以它的效率比純乙類功放要稍微低一點。

      消除交越失真有不少種方法，最簡單的方法是使用兩個二極管來抵消掉晶體管Q₁和Q₂的V_BE導通電壓，以下圖所示：

圖5-05.01 

      在上圖中，使R₁和R₂阻值相等，理想狀況下兩個二極管中間的電壓爲0，這樣就不必爲V_i加上輸入耦合電容。

      因爲兩個二極管的做用，使得Q₁和Q₂的V_BE再也不爲0，而是和二極管保持一致（爲近似0.7V），所以Q₁和Q₂的靜態集電極電流I_CQ再也不徹底爲0，而是略微大於0。

      當V_i從0開始增長時，因爲二極管D₁的電壓擡升做用，會使得Q₁當即導通；當V_i從0開始減少時也是相似的，會使得Q₂當即導通，這樣就消除了交越失真。其各個輸入輸出波形以下圖所示：

圖5-05.02 

      上面介紹的用於消除交越失真的甲乙類功放，對解釋概念來說已經夠用了，但在實際應用中可能效果並不老是會十分理想，緣由有二：一個是BJT晶體管與二極管的pn結壓降參數必須很是匹配，若是元器件性能的離散性比較大，就會使得電路不平衡而增長靜態功耗；二是由於在實際工做中，BJT功率管產生的熱量經常比二極管大得多，這樣二者的溫度就會不一致，進而因爲溫度不一致而破壞二者之間原來匹配好的參數平衡，這種狀況稱爲熱跑脫（thermal runaway）。

      改進的甲乙類功放使用電流源來產生偏置，以解決上面提到的缺陷，有興趣瞭解可進一步參看相關的專業書籍。

 

 

2. 單電源供電

      上面介紹的乙類功放和甲乙類功放都須要使用雙電源供電（即須要V_CC和-V_CC），電路成本比較高。一種使用單端電源供電方案的推輓式放大電路以下圖所示：

圖5-05.03 

      在上面的電路中，當沒有輸入電壓V_i時，晶體管Q₁和Q₂中間的靜態電壓再也不是0，而是爲V_CC/2，二極管D₁和D₂中間的電壓也爲V_CC/2，所以，輸入和輸出端都須要加上耦合電容來隔離直流份量。

     

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