互补对称功率放大电路的改进：降低失真与效率提升

互补对称功率放大电路是一种常见的功率放大器设计，它在音频和通信系统中发挥着关键作用，尤其在需要大输出功率且不失真的应用中。本文主要讨论了互补对称功率放大电路的改进策略，以及如何克服其中的交越失真问题。 首先，交越失真是互补对称放大器在静态和动态条件下可能出现的一种问题。当静态时，由于两对晶体管的发射极电压不平衡（UBE1+UBE2 = UD1+UD2），可能导致两个管子都处于微弱导通状态，这会引入失真。为了解决这个问题，可以采用UBE电压倍增电路。这个电路利用了晶体管的电流控制特性，通过合理选择电阻R1和R2以及基极电阻B1和B2的值，可以在输入电流远大于基极电流时，实现UBE电压的线性放大，从而减小交越失真。 UBE电压倍增电路的设计核心在于保证电流的控制能力，通过调整电路参数，能够得到所需的电压增益。当电流I远大于基极电流IB时，放大器的性能更为稳定，能有效地减少失真现象。 其次，功率放大电路的一般特点和要求包括：在允许的非线性失真范围内提供最大输出功率，功率放大管工作在极限状态，以及注重效率提升、失真减小和管子保护。为了实现这些目标，电路设计者需考虑使用合适的器件、优化电路拓扑并采取有效的散热措施。 互补对称功率放大器按照不同的分类标准，可以分为阻容耦合（OTL）、变压器耦合和直接耦合，以及根据工作点位置区分甲类、乙类和丙类放大。甲类放大器在整个周期内晶体管都导通，而乙类和甲乙类放大器的导通角分别大于和大于180度，丙类则导通角小于180度，每种类型都有其优缺点，例如效率、失真和功耗等。 以射极输出器为例的甲类放大器实例展示了互补对称功率放大器的一种实现形式，其中射极负载设计对于减小失真、提高稳定性至关重要。通过合理的电阻网络，可以确保输出电压跟随输入信号，同时满足高效率和低失真的要求。 互补对称功率放大电路的改进旨在优化其性能，如降低交越失真、提高效率和减小失真，这通常涉及对电路结构、工作点管理和选择合适的器件参数进行精心设计。在实际应用中，根据系统的具体需求，设计师会选择最适合的放大器类别和耦合方式，以达到最佳的放大效果。