三极管推挽电路:原理、应用及失真处理
推挽电路,也被称作图腾柱电路。对于 “图腾柱” 这个名字的由来,或许较难理解,但 “推挽” 一词却十分形象,其英文表述为 “push - pull”。需要明确的是,这里的 “推” 和 “挽” 针对的是电流,而非电压。
该电路由接正电源的 NPN 三极管和接负电源的 PNP 三极管构成,二者基极相连。如此一来,当信号输入时,仅有一侧三极管会导通。
接下来分析其工作过程。在信号正半周时,正电压施加于基极,NPN 三极管导通,会有一个放大倍数为(1 + β)倍的电流流经 CE 极,从而在输出端产生一个与输入信号同频但电流大得多的信号。
当进入负半周,电流方向变为从右向左,下半部分的 PNP 三极管导通,在输出端产生一个更大的负向电流。通过这样的过程,便实现了交流电流信号的放大功能。
推挽电路在众多领域都有广泛应用:
1.音频功放:三极管推挽电路常用于音频功放电路中,可以实现音频信号的放大和输出。在推挽电路中,两个三极管交替工作,一个三极管将正半周信号放大输出,另一个三极管将负半周信号放大输出,从而实现了信号的放大和输出。
2.直流电机驱动器:三极管推挽电路也可以用于直流电机驱动器中,可以实现直流电机的正反转、调速等功能。推挽电路可以通过控制两个三极管的导通和截止,控制直流电机的转速和转向。
3.交流电源:三极管推挽电路也可以用于交流电源中,可以实现交流电源的电压调节和输出。推挽电路可以通过控制两个三极管的导通和截止,控制输出电压的大小和波形。
4.电子开关:三极管推挽电路也可以用作电子开关,可以控制高电压、高电流的开关。在开关电路中,两个三极管交替工作,一个三极管将电路连接到高电压、高电流源,另一个三极管将电路连接到地,从而实现了开关功能。
但是有没有人想过这样的一个问题:三极管的导通都是有一定的开启电压,也就是BE之间的导通电压,对于半导体硅来说,大多为0.7V. 那么当一个信号就在±0.7V的范围之内波动会怎么办呢?给你30秒思考一下。
没错,这种情况下两个管子都不会导通。
这部分丢失的区域就叫做交越失真。那么怎么解决这种问题呢?
聪明的工程师其实早就想到了方法:
为解决这一问题,工程师们通过调整 R1 和 R2 的阻值,使得0.7V和-0.7V在图中得以实现。那么此时NPN和PNP都输入临界导通的状态。例如,当有一个 0.1V 的信号输入时,在 D2 上方会产生 0.8V 的电压,促使 NPN 管导通;对于负向波形,如 - 0.3V 的信号,会使 D3 下方产生 - 1V 的压差,从而使下管导通。

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