推挽电路工作原理及仿真
文章目录
- 一、推挽电路
- 二、增加偏置,克服交越失真
- 三、采用小发射极电阻来改善热温度性
一、推挽电路
推挽电路(Push-Pull Circuit)是一种常见的电子电路结构,主要用于功率放大和信号驱动。它通过两个互补的晶体管NPN和PNP晶体管,交替工作,实现对输入信号的放大和输出。
正半周:当输入信号为正半周期时,NPN导通,PNP截止,电流从电源通过NPN流向负载。
负半周:当输入信号为负半周期时,PNP导通,NPN截止,电流从负载通过PNP流向地。
两个三极管交替工作将输入信号的正负半周期合成一个完整的输出信号。
推挽电路的两个晶体管交替工作,几乎没有静态功耗,效率较高。但在输入信号接近零时,两个晶体管的切换可能不完全同步,输入比输出少一个Vbe压降,存在交越失真(Crossover Distortion)。
二、增加偏置,克服交越失真
D1使Q4的基极比输入信号高一个二极管压降,D2使Q3的基极比输入信号低一个二极管压降。当输入信号为0时,Q3或Q4总有一个使保持在导通状态。
增加偏置后的推挽电路的每个三极管仅在半周内导通,其热稳定性不佳,当输出三极管升温时,Vbe下降,静态电流增加,产生的热量会使情况更糟糕,可能导致“热失控”。可在推挽跟随器中采用小发射极电阻来改善热温度特性。
三、采用小发射极电阻来改善热温度性
R7:集电极电阻。
R6:保证两个三极管Q6、Q5基极电压大于两个二极管压降,确保Q6、Q5处于放大状态。
R8、R9:为临界静态电流提供缓冲保护,其电压越大,对温度灵敏度越小,Vbe的温度变化就不会引起其集电极电流的上升。
对电路进行调整,可得到上图电路。
Q11:可调二极管,通过调节R13可控制集电极-发射极的压降。
D6、D5、R12、Q12、R18:可根据需求,设置需求静态电流。