推挽功率放大器..
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推挽放大器工作原理介绍推挽放大器是一种常用的功率放大器,它能够将高电压低电流信号转换为低电压高电流信号,从而实现对功率信号的放大。
在推挽放大器中,两个晶体管被串联并工作在互补的工作状态,分别承担放大信号的正半周和负半周,从而实现对信号的放大。
下面将详细介绍推挽放大器的工作原理。
首先,推挽放大器的基本结构由两个晶体管组成,一个为NPN型晶体管,一个为PNP型晶体管。
这两个晶体管通过集电极与发射极串联,共用一对负载电阻,而基极则互相接反。
当输入信号电压为正半周时,NPN型晶体管的基极电压将增加,此时晶体管导通,集电极电压降低,输出电压增加,即完成了对正半周期信号的放大。
而PNP型晶体管的基极电压则减小,此时晶体管截止,集电极电压保持较高,输出电压维持在较低水平。
当输入信号电压为负半周时,NPN型晶体管的基极电压减小,此时晶体管截止,集电极电压保持较高,输出电压维持在较低水平。
而PNP型晶体管的基极电压将增加,此时晶体管导通,集电极电压降低,输出电压增加,即完成了对负半周期信号的放大。
通过两个晶体管互相串联工作,推挽放大器能够对输入信号的正半周和负半周进行放大,从而实现对输入信号的全波整流。
另外,由于两个晶体管在不同的半周工作,输出端一直都有一个晶体管是导通的,因此推挽放大器的输出电压不会出现截止和饱和的情况,可以有效地避免交替失真的问题。
推挽放大器的工作原理与晶体管的工作区域密切相关。
晶体管一般处于三种工作状态:饱和区、放大区和截止区。
在推挽放大器中,通过合理选择偏置电流大小,使得晶体管在输入信号的正半周和负半周时都能够处于放大区,以达到最佳的放大效果。
此外,为了保证推挽放大器的工作稳定性和线性度,通常还需加入负反馈电路。
负反馈电路可以通过将一部分输出信号与输入信号进行比较,然后将差值返回给输入端,从而控制输出信号的放大倍数。
这样可以大大减小推挽放大器的非线性失真,提高放大器的整体性能。
总之,推挽放大器通过两个互补的晶体管并联工作,在输入信号的正半周期和负半周期分别进行放大,实现对全波信号的放大。
1.3 乙类推挽功率放大器 1.3.1 变压器耦合乙类推挽功率放大器一、电路 结构特点:上下对称 Tr1:输入变压器,保证两管轮流工作;Tr2:输出变压器,实现输出信号合成。
二、定性工作原理输入信号正半周时,T1导通,T2截止; 输入信号负半周时,T2导通,T1截止。
两个管子轮流工作,一推一拉(挽)所以叫推挽。
三、定量性能分析 Q 点:1、 静态 0CQ I =直流通路: CEQ CC V V =2、 交流通路 2'L L R n R =,12w n w =为输出变压器变比3、 交流负载线:过Q 点,斜率为1'L R -。
4、 动态分析 设:sin i im v V t ω= 当正半周(0)t ωπ≤≤时, 有1sin C cm i I t ω=1sin CE CC cm v V V t ω=-同理,负半周(2)t πωπ≤≤时,2sin C cm i I t ω=-1sin CE CC cm v V V t ω=+两管叠加后21()sin (02)L C C cm i n i i nI t t ωωπ=-=-≤≤RL'.v v i i i oc1c2L L R ++--Tr1Tr2w2CEui i = n ( ic2 - ic1 )i iLC2C1ttttuotCE1i B1ti C1ttVccIcmIbmVcmVcm = Icm*RL'5、 定量计算(1) 输出功率('L R 上功率就是L R 上功率)o P22111'2'22cm o cm L cm cm L V P I R V I R ===每管输出功率1112o o o P P P ==引进集电极电压利用系数ξcmCCV V ξ=, ξ与激励bm I 有关,(01)ξ≤≤ cm CC V V ξ∴=⋅, 'CCcm L V I R ξ⋅=则:22222max ()112'2'2'cm CC CCo o L L L V V V P P R R R ξξξ⋅===⋅=⋅ 其中:2max2'CC o L V P R =为理想状态,满激励下的输出功率----最大输出功率。
推挽电路工作原理详解推挽电路是一种常用的功率放大电路,它能够实现对信号的放大和输出,被广泛应用于音频功率放大器、电源放大器等领域。
推挽电路由两个互补的晶体管组成,通过它们的交替导通来实现对输入信号的放大和输出。
本文将详细解释推挽电路的工作原理,包括推挽电路的结构、工作过程和特点。
推挽电路的结构。
推挽电路由两个互补的晶体管组成,一个是NPN型的晶体管,另一个是PNP型的晶体管。
这两个晶体管的基极通过输入信号源相连,而它们的集电极则通过输出负载相连。
两个晶体管的发射极则分别通过电阻与电源相连,形成一个共集极的结构。
在推挽电路中,通常还会加入一个由两个二极管和一个电阻组成的偏置电路,用来对晶体管进行偏置,保证它们在工作时处于合适的工作状态。
推挽电路的工作原理。
当输入信号为正弦波时,首先对NPN型晶体管进行分析。
当输入信号为正弦波的正半周时,NPN型晶体管导通,此时PNP型晶体管截止。
这时,输出负载通过NPN型晶体管和电源之间的电阻得到电流,从而产生输出信号。
而当输入信号为正弦波的负半周时,NPN型晶体管截止,PNP型晶体管导通,输出负载同样通过PNP型晶体管和电源之间的电阻得到电流,产生输出信号。
通过这样的交替导通,推挽电路能够实现对输入信号的放大和输出。
推挽电路的特点。
推挽电路具有输出功率大、效率高、失真小等特点。
由于推挽电路中的NPN型和PNP型晶体管能够交替导通,因此输出功率可以是输入功率的两倍,这使得推挽电路在功率放大方面具有很大的优势。
同时,由于晶体管在导通时的电阻很小,在截止时的电阻很大,因此推挽电路的效率也很高。
此外,由于推挽电路能够实现对输入信号的放大和输出,因此输出信号的失真很小,能够保证输出信号的质量。
总结。
推挽电路是一种常用的功率放大电路,它由两个互补的晶体管组成,能够实现对输入信号的放大和输出。
通过两个晶体管的交替导通,推挽电路能够实现输出功率大、效率高、失真小等特点。
推挽电路在音频功率放大器、电源放大器等领域有着广泛的应用,是一种非常重要的电路结构。
推挽功率放大电路推挽功率放大电路是一种常见的电路配置,广泛应用于各类功率放大器中。
该电路通过两个互补的晶体管(NPN型和PNP 型)配合工作,实现了输出信号的放大、增益稳定和功率放大等功能。
本文将介绍推挽功率放大电路的基本原理、工作方式、特点以及一些实际应用。
一、推挽功率放大电路的基本原理推挽功率放大电路是由NPN型和PNP型晶体管组成的,其基本工作原理是两个晶体管交替放大输入信号,在输出端以互补的方式放大电流和功率。
当输入信号为正半周时,NPN型晶体管被驱动进入放大区,PNP型晶体管处于截止区,输出电压下降;当输入信号为负半周时,PNP型晶体管进入放大区,NPN型晶体管处于截止区,输出电压上升。
二、推挽功率放大电路的工作方式1. 输入信号加到NPN型晶体管的基极上,通过输入电容偏置进行隔直流耦合,同时通过负载电阻提供静态偏置电压。
2. 输出信号接在两个晶体管的集电极上,通过电容耦合放大,在驱动负载时实现功率放大。
3. 互补晶体管工作的时序是交替进行的,解决了单管放大电路不能同时放大正负信号的问题。
三、推挽功率放大电路的特点1. 输出能力强:推挽功率放大电路能够提供较大的输出电流,适用于驱动大功率负载。
2. 输出失真小:由于NPN型和PNP型晶体管交替工作,能够补偿晶体管的非线性特性,使得输出信号失真较小。
3. 电源电压稳定:由于输出电流是通过两个晶体管交替流过负载,因此负载电流基本稳定,电源电压变化对输出电流的影响较小。
四、推挽功率放大电路的实际应用1. 音频功放:推挽放大电路常用于音频功放中,能够提供较大的输出功率,满足音响系统对音频信号的放大要求。
2. 电机驱动:推挽功率放大电路可以用于驱动直流电机或步进电机,实现对电机的精确控制。
3. 电源逆变器:推挽功率放大电路可以用于电源逆变器中,将直流电源转换为交流电源,广泛应用于太阳能发电、UPS等领域。
4. 大功率LED驱动:推挽功率放大电路可以用于驱动大功率LED,实现对亮度的精确控制。
大功率并联推挽电路原理1.放大原理:大功率并联推挽电路的核心是两个放大器的组合。
在正半周中,输入信号经过第一个放大器,得到放大后的信号。
在负半周中,输入信号通过第二个放大器,得到反相的放大信号。
这样,在输入信号变化的过程中,电路能够提供全波对称的输出信号。
2.工作原理:大功率并联推挽电路有两个晶体管或MOSFET管,一个用于放大正半周的信号,另一个用于放大负半周的信号。
这两个晶体管或MOSFET管是互相补偿的,互相驱动的。
当输入信号为正半周时,一个晶体管或MOSFET管处于导通状态,另一个处于截止状态。
这样,正半周信号经过第一个晶体管或MOSFET管进行放大,然后通过输出电路输出到负载。
当输入信号变为负半周时,两个晶体管或MOSFET管的状态互换,通过互补的方式将负半周信号放大并输出到负载。
通过这种交替工作的方式,实现了输出信号的全波对称。
3.保护电路:大功率并联推挽电路在实际应用中,需要注意保护电路的设计。
由于放大器中的晶体管或MOSFET管工作在较大的电流和功率下,容易受到过流、过压和过热等问题的影响。
因此,需要在电路中增加过流保护器、过压保护器和过热保护器等保护装置,以确保电路的安全可靠工作。
4.驱动电路:大功率并联推挽电路是需要驱动电路的支持的。
晶体管或MOSFET管的工作需要一定的驱动电流。
在实际应用中,我们可以通过信号发生器和功率放大器驱动电路来提供足够的驱动电流。
驱动电路的设计需要考虑到输入信号的幅度和频率等因素,以确保晶体管或MOSFET管的工作正常。
大功率并联推挽电路具有放大输出功率大、输出信号纹波小、输出稳定性好等优点。
在实际应用中,它被广泛应用于音频功放、逆变器、电机驱动器等领域。
通过以上原理的分析,我们可以更加深入地理解和应用大功率并联推挽电路。
1.1 CDIO 设计目的通过设计乙类互补推挽功率放大器,掌握利用分离原件组成OTL 功放电路的原理,提高电路原理图读图技能,熟练掌握较复杂电路的装调操作方法。
1.2 CDIO 设计正文1.2.1设计要求电压增益:20倍直流输入电压:不大于10V输出功率:1W 以上(负载RL =8Ω)频率特性:20Hz ~50KHz1.2.2 设计原理乙类工作时,为了在负载上合成完整的正弦波,必须采用两管轮流导通的推挽电路。
通常使用T1和T2两个特性配对的互补功率管(NPN 型和PNP 型),若忽略功率管发射结导通电压,则当输入信号正半周期时,两功率管分别导通和截止,输出为正半周的半个正弦波;当输出信号负半周期时,两功率功率管分别截止和导通,输出为负半周的半个正弦波,通过负载的电流通过合成形成完整的正弦波。
1.2.3设计过程负载RL =8Ω Vo= V Po R L 22*=,输出功率Po=1W峰值为Vp=4V ,峰峰值为Vp-p=8V若要实现输出功率为Po=1W ,则直流电源电压Vcc >8所以取Vcc=10V输出电流Io==L CC R V /221422mA 取β=100,1b I =Io/β=4.22mA 取5I =20mA ,所以5R =0.5cc V /5I =250Ω取E V =0.2Vcc=2VE R =2V/20mA=100Ω因为E 5V R /R A ==2.5<10,所以E R 取值不合适令64E R R R +=,4R =10Ω,5R =250Ω当交流分析时,6R 被短路,V A =25符合要求Q2三极管基极电流'b I = I5/β=20mA/100=0.2mA2I =5~10倍的'b I ,取2I =2mA E 2V V =b +0.7V=2.7V6R = 2b V /2mA=1.35k Ω4R =(Vcc-2V b )/2mA=3.65k Ω电路中R 、C 电路为高通滤波电路,频率在20Hz ~50KHz所以计算得2C =40uF ,3C =2mF ,旁路电容1C =100nF1.3仿真结果图1 乙类功放原理图图2 输入端电压与输出端电压比较图3 示波器仿真波形1.4设计总结通过这次的乙类推挽功率放大器的设计,发现了自己很多知识上的漏洞,通过查阅书籍和在网上搜索资料,以及询问同学,总算做出了这个波形不是真的仿真电路。
推挽放大器工作原理
推挽放大器是一种广泛应用于音响系统中的放大器,具有高效、稳定、输出功率大等优点。
其工作原理是通过两个功率晶体管交替工作来放
大信号,实现输出功率的放大。
推挽放大器的核心部件是两个功率晶体管,一个为NPN型管,一个为PNP型管。
两个管通过电容相连,在输入信号作用下,它们可以交替
放大信号。
当NPN管工作时,输出信号为正半周,当PNP管工作时,输出信号为负半周,两个管交替工作可以实现输出信号的完整波形。
为了保证两个管工作的正常交替,需要在它们的输入端设置一个使其
交替的偏置电路。
在此电路中,有一个反相器可以保证两个晶体管以
相反的工作方式工作,以达到正负半周交替的目的。
推挽放大器的输出信号通常需要经过滤波电路进行处理,以去除交流
信号,保留直流信号。
同时,在输出信号的阶段还需要添加保护电路,以保护功率晶体管不被损坏。
总的来说,推挽放大器的工作原理可以概括为:输入信号经过偏置电路,驱动两个功率晶体管进行交替工作,输出信号经过滤波和保护电
路后得到最终放大的结果。
推挽放大器的优点在于它可以实现高效、稳定的放大,能够输出大功率信号,适用于音响系统等需要高功率放大的场合。
同时,它的输出电阻较小,可以直接驱动一些较低阻抗负载,不需要经过变压器进行匹配,提高了放大效率。
需要注意的是,推挽放大器在工作时会引入一定的交错失真,因此在设计和调试时需要注意这一点,并采取一定的措施进行校正和处理,以确保输出信号的准确性和稳定性。
总之,推挽放大器的工作原理虽然比较复杂,但其高效、稳定的放大性能,使其成为一种非常实用的放大器,被广泛应用于音响系统和音频设备中。
推挽功率放大电路推挽功率放大电路是一种常用的放大电路,它具有高增益、低失真和高效率的特点,被广泛应用于音频放大、功率放大等领域。
推挽功率放大电路由两个互补型晶体管或功率MOS管组成,分别为NPN型和PNP型晶体管。
这两个晶体管通过电源分别工作在放大区和截止区,实现了信号的放大。
在输入信号的上升沿和下降沿时,两个晶体管交替导通,从而实现了信号的放大和推挽输出。
推挽功率放大电路的工作原理是这样的:当输入信号为正半周时,输入电压使NPN型晶体管导通,此时输出端的电压为低电平;当输入信号为负半周时,输入电压使PNP型晶体管导通,此时输出端的电压为高电平。
通过这种方式,推挽功率放大电路可以实现信号的放大和输出。
推挽功率放大电路具有很高的增益,可以将微弱的输入信号放大成较大的输出信号。
这对于音频放大来说尤为重要,因为音频信号通常很微弱,需要经过放大才能驱动喇叭发出声音。
推挽功率放大电路还具有较低的失真,能够保持输入信号的原始特性,使得输出信号更加清晰、真实。
此外,推挽功率放大电路还具有高效率的特点,能够将电源的功率充分转化为输出信号,减少能量的浪费。
推挽功率放大电路的设计需要考虑多方面的因素。
首先是晶体管的选择,一般要选择具有较高的电流放大倍数和较高的截止频率的晶体管。
其次是电源的选择,要保证电源能够提供足够的电流和电压,以满足输出信号的需求。
还需要注意晶体管的工作温度和散热问题,以保证电路的稳定性和可靠性。
在实际应用中,推挽功率放大电路常用于音频功放、功率放大器等设备中。
它可以将低电平的音频信号放大成足够大的电压和电流,驱动扬声器发出声音。
同时,推挽功率放大电路还可以用于驱动电机、LED灯等需要大电流的设备,提供足够的功率输出。
推挽功率放大电路是一种常用的放大电路,具有高增益、低失真和高效率的特点。
它在音频放大、功率放大等领域有着广泛的应用,为我们的生活带来了很多便利。
在设计和应用过程中,需要考虑多方面的因素,以保证电路的性能和稳定性。