B類放大器使用兩個(gè)或多個(gè)以這種方式偏置的晶體管，使得每個(gè)晶體管僅在輸入波形的半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通

提高之前的全部功率效率A類放大器通過減少熱量形式的浪費(fèi)功率，可以在其輸出級(jí)設(shè)計(jì)具有兩個(gè)晶體管的功率放大器電路，產(chǎn)生通常被稱為B類放大器也被稱為a推挽式放大器

配置。

推挽式放大器使用兩個(gè)“互補(bǔ)”或匹配的晶體管，一個(gè)是NPN型，另一個(gè)是PNP型，兩者都是功率晶體管一起接收相同的輸入信號(hào)，其幅度相等，但彼此相位相反。這導(dǎo)致一個(gè)晶體管僅放大輸入波形周期的一半或180 o ，而另一個(gè)晶體管放大輸入波形周期的另一半或保持180 o 結(jié)果“兩半”再次在輸出端重新組合在一起。

然后這種放大器電路的導(dǎo)通角只有180 o 或50％的輸入信號(hào)。晶體管交替半周期的這種推拉效應(yīng)使這種類型的電路具有有趣的“推 - 拉”名稱，但更通常稱為B類放大器，如下所示。

B類推挽變壓器放大器電路

上述電路顯示標(biāo)準(zhǔn)B類放大器電路，它使用一個(gè)平衡的中心抽頭輸入變壓器，它將輸入的波形信號(hào)分成兩個(gè)相等的兩半，彼此相位相差180° o 。輸出端的另一個(gè)中心抽頭變壓器用于重新組合兩個(gè)信號(hào)，為負(fù)載提供增加的功率。用于這種類型的變壓器推挽放大器電路的晶體管都是NPN晶體管，它們的發(fā)射極端子連接在一起。

這里，負(fù)載電流在兩個(gè)功率晶體管器件之間共享，因?yàn)樗谝粋€(gè)器件中減小并且在整個(gè)信號(hào)周期中增加另一個(gè)，將輸出電壓和電流減小到零。結(jié)果是輸出波形的兩半現(xiàn)在從零擺動(dòng)到靜態(tài)電流的兩倍，從而減少了耗散。這樣可以使放大器的效率幾乎翻倍到70％左右。

假設(shè)沒有輸入信號(hào)，那么每個(gè)晶體管都帶有正常的靜態(tài)集電極電流，其值由基線偏差位于截止點(diǎn)。如果變壓器準(zhǔn)確地被中心抽頭，那么兩個(gè)集電極電流將以相反的方向流動(dòng)（理想狀態(tài)），并且變壓器磁芯將沒有磁化，從而最小化失真的可能性。

當(dāng)輸入時(shí)信號(hào)存在于驅(qū)動(dòng)變壓器的次級(jí) T1 ，晶體管基極輸入如圖所示彼此“反相”，因此如果 TR1 基極為正驅(qū)動(dòng)晶體管進(jìn)入重導(dǎo)通，其集電極電流將增加，但同時(shí) TR2 的基極電流將進(jìn)一步變?yōu)榻刂?，并且該晶體管的集電極電流減少相等的量反之亦然。因此，負(fù)半部分由一個(gè)晶體管放大，而另一個(gè)晶體管正半部分產(chǎn)生這種推挽效應(yīng)。

與直流條件不同，這些交流電流ADDITIVE導(dǎo)致兩個(gè)輸出半周期合并，以改變輸出變壓器初級(jí)繞組中的正弦波，然后出現(xiàn)在負(fù)載上。

B類放大器操作具有零直流偏置，因?yàn)榫w管在截止時(shí)偏置，因此每個(gè)晶體管僅在輸入信號(hào)大于 Base-時(shí)導(dǎo)通發(fā)射器電壓。因此，在零輸入時(shí)，輸出為零，并且不消耗功率。這意味著B類放大器的實(shí)際Q點(diǎn)位于負(fù)載線的 Vce 部分，如下所示。

B類輸出特性曲線

B類放大器與A類放大器相比具有很大優(yōu)勢，因?yàn)闆]有電流當(dāng)它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)（即沒有輸入信號(hào)）流過晶體管，因此當(dāng)沒有信號(hào)存在時(shí)輸出晶體管或變壓器中沒有功率消耗，不像A類放大器級(jí)需要顯著的基極偏壓從而耗散批次熱量 - 即使沒有輸入信號(hào)也存在。

因此，放大器的總轉(zhuǎn)換效率（η）大于等效A類的效率，效率高達(dá)70％的可能性導(dǎo)致幾乎所有現(xiàn)代類型的推挽放大器都在這種B類模式下工作。

無變壓器B類推挽放大器

其中一個(gè)主要產(chǎn)品上述B類放大器電路的優(yōu)點(diǎn)是它在設(shè)計(jì)中使用平衡中心抽頭變壓器，使其構(gòu)造成本高昂。然而，還有另一種類型的B類放大器稱為互補(bǔ)對(duì)稱B類放大器，因此在其設(shè)計(jì)中不使用變壓器，因此無變壓器使用互補(bǔ)或匹配的功率晶體管對(duì)。

由于不需要變壓器，這使得放大器電路在相同的輸出量下更小，也沒有雜散磁效應(yīng)或變壓器失真來影響輸出信號(hào)的質(zhì)量。下面給出了“無變壓器”B類放大器電路的一個(gè)例子。

B類無變壓器輸出級(jí)

上面的B類放大器電路為波形的每一半使用互補(bǔ)晶體管，而B類放大器的增益高于A類，B類推挽放大器的主要缺點(diǎn)之一是因?yàn)樗鼈儠?huì)受到通常稱為交叉失真的影響。

希望我們從有關(guān)晶體管的教程中記得，它需要大約0.7伏（從基極到發(fā)射極測量）才能使雙極晶體管開始導(dǎo)通。在純B類放大器中，輸出晶體管不會(huì)“預(yù)偏置”到“ON”工作狀態(tài)。

這意味著輸出波形的一部分低于0.7伏的窗口將由于兩個(gè)晶體管之間的轉(zhuǎn)換（當(dāng)它們從一個(gè)晶體管切換到另一個(gè)晶體管時(shí)）不能準(zhǔn)確再現(xiàn)，即使它們是特殊匹配的對(duì)，晶體管也不會(huì)在零交叉點(diǎn)處完全停止或開始導(dǎo)通。

波形的每一半（正和負(fù)）的輸出晶體管將各自具有0.7伏區(qū)域，在這些區(qū)域中它們不導(dǎo)通。結(jié)果是兩個(gè)晶體管在完全相同的時(shí)間“關(guān)閉”。

消除B類放大器中交叉失真的一種簡單方法是在電路中增加兩個(gè)小電壓源以偏置兩個(gè)晶體管。晶體管略高于其截止點(diǎn)。然后，這將為我們提供通常所說的AB類放大器電路。但是，向放大器電路添加額外的電壓源是不切實(shí)際的，因此PN結(jié)用于提供硅二極管形式的附加偏置。

AB類放大器

我們知道，對(duì)于硅雙極晶體管開始導(dǎo)通，我們需要基極 - 發(fā)射極電壓大于0.7v，因此如果我們要更換連接到基極端子的兩個(gè)分壓器偏置電阻器。具有兩個(gè)硅二極管的晶體管。施加到晶體管的偏置電壓現(xiàn)在將等于這些二極管的正向電壓降。這兩個(gè)二極管通常稱為偏置二極管或補(bǔ)償二極管，并且被選擇以匹配匹配晶體管的特性。下面的電路顯示了二極管偏置。

AB類放大器

AB類放大器電路是A類和B類配置之間的折衷。即使沒有輸入信號(hào)，這個(gè)非常小的二極管偏置電壓也會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)晶體管輕微導(dǎo)通。輸入信號(hào)波形將使晶體管在其有源區(qū)域內(nèi)正常工作，從而消除純B類放大器設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的任何交越失真。

當(dāng)沒有輸入信號(hào)時(shí)，小的集電極電流將流動(dòng)但是它遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于A類放大器配置。這意味著晶體管將在波形的半個(gè)周期內(nèi)“接通”，但遠(yuǎn)小于整個(gè)周期，導(dǎo)致導(dǎo)通角在180° o 至360 o 或輸入信號(hào)的50％至100％，取決于所使用的附加偏置量。通過增加串聯(lián)的額外二極管，晶體管基極端的二極管偏置電壓可以增加倍數(shù)。

B類放大器比A類設(shè)計(jì)更受歡迎適用于音頻功率放大器和PA系統(tǒng)等高功率應(yīng)用。與A類放大器電路一樣，大幅提升B類推挽放大器的電流增益（ A i ）的一種方法是使用達(dá)林頓晶體管對(duì)而不是輸出電路中的單個(gè)晶體管。

在下一個(gè)關(guān)于放大器的教程中，我們將更仔細(xì)地研究B類放大器電路中交叉失真的影響以及降低其影響的方法。