Part 01

前言

推挽放大器是一種功率放大器，用于向負載提供高功率。它由兩個晶體管組成，一個是NPN，另一個是PNP。一個晶體管在正半周期推動輸出，另一個晶體管在負半周期拉動輸出，這就是為什么它被稱為推挽放大器。推挽放大器的優點是，當信號不存在時，輸出晶體管不會消耗功率。

以下面的原理圖為例，我們使用兩個三極管作為功率輸出級，并使用TI的741運算放大器對輸入信號進行放大以便提供驅動三極管所需的電壓增益。在電路中使用NPN三極管和 PNP三極管來提供互補推挽輸出。這種類型的電路還有個名字叫射極跟隨器，因為輸出電壓和三極管基極的輸入電壓壓差為BE結電壓降。因為負載電流主要流過三極管集電極，所以三極管的集電極電流額定值 (Ic) 在選型時要大，并且三極管發熱也會比較厲害，所以還需要考慮采用散熱器給三極管散熱。

Part 02

仿真分析

公眾號內回復：推挽放大器 即可獲得仿真源文件。

輸入信號我們設置為幅值為1V，頻率為10KHz的正弦波：

通過修改滑動電阻器P1 20kΩ的阻值，我們可以修改電路的放大增益，優化波形。

B類功率放大器通常會受到交叉失真的影響，即輸入信號為0V時失真，這是由于三極管BE導通壓降的影響。我們知道，晶體管的基極-發射極結需要 0.7V 的電壓才能導通。因此，當交流輸入電壓施加到推挽放大器時，它從0開始增加，直到達到0.7V之前，晶體管保持在截止狀態，我們沒有得到任何輸出。PNP晶體管在交流波的負半周也會發生同樣的情況，這個區間我們稱為死區。為了克服這個問題，采用二極管進行偏置，這種放大器稱為AB類放大器。

如果把P1連接到運算放大器的輸出：

輸出VF1波形如下：交叉失真對應的DX為7.22us。

如果把P1連接到推挽輸出：

輸出VF1波形如下：交叉失真對應的DX為3.61us。

所以此電路的優點在于我們通過R4以及P1電阻將輸出信號反饋回非反相輸入，這可以很好地減少交叉失真。