推挽放大器工作原理
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推挽放大器的基本原理
推挽放大器是一种多级放大器,由两个晶体管(一个是NPN晶体管,一个是PNP晶体管)组成,用于放大交流信号。
它的主要原理是利用两个晶体管交替工作,一个晶体管工作时,另一个处于截止状态,从而实现信号的放大。
推挽放大器主要分为输入级、驱动级和输出级三个部分。
其中输入级负责接收输入信号并将其转换为电流信号,驱动级负责将电流信号转换为电压信号,并将电压信号驱动输出级,输出级则将电压信号进行放大并输出。
下面将详细介绍每个部分的工作原理。
输入级
输入级一般采用共集电极(射极跟随)放大电路,由一个NPN晶体管组成。
其工作原理如下:
1.当输入信号为正半周时,NPN晶体管的基极电压大于其发射极电压,晶体管
进入放大工作区。
2.此时,基极电压使NPN晶体管工作在放大区,晶体管的发射极电流通过负载
电阻,产生正向的集电极电压。
集电极电压越高,输出电流越大。
3.接下来,输出电流经过一个电容耦合,进入驱动级。
驱动级
驱动级由一个PNP晶体管组成,其工作原理如下:
1.输入信号经过一个电容耦合后,通过驱动级的基极电容和基极电阻,到达
PNP晶体管的基极。
2.当输入信号为正半周时,PNP晶体管的基极电压小于其发射极电压,晶体管
进入放大工作区。
3.此时,基极电压使PNP晶体管工作在放大区,晶体管的发射极电流通过负载
电阻,产生负向的集电极电压,与输入信号相反。
集电极电压越低,输出电流越大。
4.而PNP晶体管的集电极电流与NPN晶体管的发射极电流相同,所以PNP晶体
管的集电极电流也是经过一个电容耦合,进入输出级。
输出级
输出级由一个PNP晶体管和NPN晶体管组成的共射极放大电路。
其中PNP晶体管的基极与NPN晶体管的集电极相连,其工作原理如下:
1.驱动级的输出信号经过一个耦合电容,进入输出级。
2.当输入信号为正半周时,PNP晶体管的基极电压小于其发射极电压,晶体管
进入放大工作区。
3.此时,基极电压使PNP晶体管工作在放大区,晶体管的集电极电流通过负载
电阻,产生负向的输出电压。
输出电压越低,输出电流越大。
4.同时,NPN晶体管的基极电压大于其发射极电压,晶体管处于截止状态,并
不对输出电压有影响。
5.当输入信号为负半周时,PNP晶体管处于截止状态,NPN晶体管工作在放大
工作区,输出电压为正向的。
6.综上所述,推挽放大器通过两个晶体管的交替工作,将输入信号进行放大,
并输出放大后的信号。
总结
推挽放大器是一种常用的放大电路,其工作原理主要是利用交替导通的NPN晶体管和PNP晶体管将输入信号进行放大,并输出放大后的信号。
输入级负责将输入信号转换为电流信号,驱动级负责将电流信号转换为电压信号,并驱动输出级,输出级将输入信号进行放大并输出。
三个部分的协同工作使得推挽放大器具有较大的放大倍数和较高的输出功率。
推挽放大器在实际应用中具有广泛的用途,如音频放大器、功放电路等。
其工作原理简单易懂,设计灵活,可以根据不同的需求进行调整和优化,因此被广泛应用于各种电子设备中。