乙類推挽功率放大器是一種高效且常用的功率放大電路，它通過在正半周期和負半周期分別使用兩個特性相同的晶體管，來實現對輸入信號的完整放大。本文將從工作原理、電路結構、參數計算、優缺點等方面對乙類推挽功率放大器進行詳細的分析和闡述。

一、工作原理

乙類推挽功率放大器的基本工作原理是：利用兩只參數相同的晶體管，分別工作在輸入信號的正半周期和負半周期，然后通過一定的電路結構將兩者的輸出波形在負載上組合起來，得到一個完整的輸出波形。

具體來說，乙類推挽功率放大器包含兩個主要的晶體管，一般選擇NPN型和PNP型晶體管各一只。當輸入信號為正半周期時，NPN型晶體管導通，PNP型晶體管截止，負載上得到正半周期的信號；當輸入信號為負半周期時，NPN型晶體管截止，PNP型晶體管導通，負載上得到負半周期的信號。通過這種方式，兩個晶體管在輸入信號的一個周期內輪流導通，形成互補工作狀態，最終在負載上合成一個完整的輸出波形。

為了激勵這兩個晶體管，電路一般需要使用正負兩組電源供電，并且通過一個輸入變壓器（T1）對輸入信號進行倒相，產生兩個大小相等、極性相反的信號電壓，分別激勵兩個晶體管。此外，還需要一個輸出變壓器（T2）將兩個晶體管的輸出信號合成完整的正弦波。

二、電路結構

乙類推挽功率放大器的典型電路結構如下：

輸入變壓器（T1）：用于對輸入信號進行倒相，產生兩個大小相等、極性相反的信號電壓，分別激勵兩個晶體管。

功率放大管（V1、V2）：組成對管結構，V1為NPN型晶體管，V2為PNP型晶體管。兩者在輸入信號的一個周期內輪流導通，工作在互補狀態。

輸出變壓器（T2）：用于將V1和V2的輸出信號合成完整的正弦波。

分壓式電流負反饋偏置電路（Rb1、Rb2、Re）：用于設置靜態工作點，避免交越失真。靜態時，V1和V2處于微導通狀態，從而使晶體管工作在甲乙類狀態，既保證了效率，又減少了失真。

三、參數計算

乙類推挽功率放大器的參數計算主要包括輸出功率、集電極效率、晶體管的最大功耗等。

輸出功率（Po）：

整個放大器（兩個晶體管）的輸出功率為：

其中，Ucem?為輸出電壓，Icm?為輸出電流。若不考慮晶體管的飽和壓降，則輸出功率的最大值為：

集電極最大功耗（PCmax）：

?

此公式可作為選擇功率管的依據。

集電極效率（ηC）：

集電極效率是集電極輸出功率與電源供給功率之比，它與晶體管的電壓利用系數（晶體管輸出電壓與電源電壓之比）有關。當電壓利用系數為1時，效率最高，即：

晶體管的耐壓：

放大器工作時，晶體管EC極可能承受的最大耐壓為電源電壓的兩倍，即要求晶體管的耐壓BVCEO大于2Ec，這也是選取晶體管的一條依據。

四、波形分析與失真

乙類推挽功率放大器在工作過程中，會出現一些波形失真問題，其中最常見的是交越失真。

交越失真：

由于晶體管的輸入特性和輸出特性，在電流趨于零時，都存在一個非線性失真特別嚴重的區域。因此，當兩個晶體管的輸出電流相互交替時，其波形和輸入波形相差較大，導致輸出波形在正負半周期交接處出現失真，這種失真稱為交越失真。

消除交越失真的方法：

為了消除交越失真，可以分別給兩個晶體管的發射結加很小的正偏壓，使兩個晶體管在靜態時各有一個很小的Ic流過。這樣，既可以消除交越失真，又不會對效率有很大影響。嚴格來說，此時晶體管已工作在甲乙類狀態，但由于靜態偏壓較小，所以一般仍稱為乙類放大器。

五、優缺點分析

乙類推挽功率放大器具有許多優點，但也存在一些缺點。

優點：

效率高：由于乙類放大器靜態電流為零，使得效率得以提高，通?？梢赃_到78.5%左右的最大效率。

結構簡單：采用兩個參數相同的晶體管，以推挽方式存在于電路中，結構簡單，易于實現。

輸出能力強：由于兩個晶體管輪流導通，輸出能力強，適用于大功率放大場合。

缺點：

存在交越失真：由于晶體管的非線性特性，導致正負半周期交接處出現失真。

頻率特性不好：由于輸出變壓器和晶體管的高頻特性限制，乙類推挽功率放大器的頻率特性較差，適用于低頻放大場合。

開關管承受電壓高：由于變壓器帶有中心抽頭，且開關管在關斷瞬間會產生較大的電壓尖峰，對開關管的耐壓要求較高。

六、應用實例

乙類推挽功率放大器在音頻放大器、射頻放大器等領域有著廣泛的應用。以下是一個簡單的應用實例：

音頻放大器：

在音頻放大器中，乙類推挽功率放大器用于放大音頻信號，驅動揚聲器發聲。由于乙類推挽功率放大器效率高、輸出能力強，使得音頻放大器具有較高的功率輸出和較低的功耗。

射頻放大器：

在射頻放大器中，乙類推挽功率放大器用于放大射頻信號，用于無線通信系統的發射機部分。由于乙類推挽功率放大器具有較高的效率，使得無線通信系統能夠更有效地利用能源，提高發射機的功率輸出和覆蓋范圍。

七、總結

乙類推挽功率放大器是一種高效且常用的功率放大電路，它通過兩個特性相同的晶體管在正半周期和負半周期輪流導通，實現對輸入信號的完整放大。雖然乙類推挽功率放大器存在一些缺點，如交越失真和頻率特性不好等，但其高效、結構簡單、輸出能力強等優點使其在音頻放大器、射頻放大器等領域有著廣泛的應用。通過合理的電路設計和參數選擇，可以進一步提高乙類推挽功率放大器的性能和穩定性，滿足各種應用需求。