当长距离音频通信的需求增加时，就需要增加电信号的幅度以进行长距离传输。电话电报、双工传输等部门采取了各种方法对信号进行放大，但效果仍不理想。大约在 1912 年，放大器首次被引入世界。这些设备可以放大以增加输入信号的功率。在早期的放大器中，真空管被使用，后来在 20 世纪 60 年代被晶体管取代。放大器有多种类型，基于用于设计它们的有源电路、基于它们的操作等……功率放大器旨在增加负载可用的功率。推挽放大器是功率放大器的一种。

什么是推挽放大器？

推挽放大器是功率放大器的一种。它包含一对有源器件，例如一对互补的晶体管。这里，一个晶体管向负载提供从正电源的功率，另一个晶体管向负载提供从负载到地的电流。

这些放大器比单端 A 类放大器更高效。该放大器中的晶体管是反相的。这两个晶体管的输出之间的差异被提供给负载。信号中存在的偶次谐波被消除。该方法减少了由于非线性分量而导致的信号失真。

这些放大器被称为推挽放大器，因为其中一个晶体管将电流推向一个方向，而另一个晶体管将电流拉向另一个方向。在推挽放大器中，一个晶体管在信号周期的正半部分工作，而另一个晶体管在信号周期的负半部分工作。

电路原理图

推挽放大器的电路包含两个晶体管，一个NPN和一个PNP晶体管作为有源器件。这些晶体管是反相的。一个晶体管在信号的正半周期期间获得正向偏置，而另一个晶体管在信号的负半周期期间获得正向偏置。为了将输入信号分成两个异相 180 度的相同信号，在放大器的源极使用了中心抽头耦合变压器 T1。

该放大器可以采用不同的配置构建，例如 A 类、B 类和 AB 类推挽放大器。为这些类别设计的电路是不同的。

A类推挽放大器电路图

A 类放大器包含两个相同的晶体管 Q1 和 Q2。这两个晶体管的发射极端子连接在一起。电阻器 R1 和 R2 用于偏置晶体管。一个晶体管必须在信号的正半周期期间正向偏置，而另一个晶体管必须在负半周期期间正向偏置。

这两个晶体管的集电极端连接到输出变压器T2的初级绕组的两端。这两个晶体管的基端连接到输入变压器T1的次级绕组。电源连接在T2初级的中心抽头和Q1、Q2的发射结之间。

负载连接到变压器 T2 的次级。来自 Q1 和 Q2 的静态电流以相反方向流过 T2 初级线圈的一半。这消除了电路中的磁饱和。

B类推挽放大器电路图

B类放大器中没有偏置电阻R1和R2。这里两个晶体管在截止点处偏置。晶体管在理想条件下不消耗任何功率。因此，B类推挽放大器的效率高于A类推挽放大器。

AB类推挽放大器电路图

该电路类似于A类推挽放大器。但与 A 类不同的是，AB 类偏置电阻值的选择使得晶体管 Q1 和 Q2 的偏置刚好高于切入电压。这种布置减少了晶体管同时截止的时间。因此，AB 类放大器中的交叉失真得以减少。

推挽放大器工作原理

该放大器的输出级可以驱动两个方向的电流通过负载。它包含两个反相晶体管 Q1 和 Q2。输入耦合变压器 T1 将输入信号分成两半，每半部分相位相差 180 度。一个晶体管在正半周期期间受到正向偏置并通过电流。另一个晶体管在正半周期期间保持反向偏置。当负半周期施加到晶体管时，这种情况就相反。

来自 Q1 和 Q2 的集电极电流 I1 和 I2 以相同方向流过变压器 T2 初级的相应半部分。这会在 T2 变压器的次级产生输入信号的放大输出。因此，通过 T2 次级的电流是晶体管集电极电流之间的差值。

主要优点

推挽放大器的输出是两个晶体管的集电极电流之差。这消除了输出中的谐波。此方法还可以减少失真。B类放大器效率高，可以在有限的电源条件下工作。B类放大器电路简单，输出不含偶次谐波。AB 类放大器的交叉失真有所降低。

应用领域

推挽放大器的一些应用如下：

这些放大器用于射频系统。

在数字系统中，这些放大器因其低成本和较小的设计而被使用。

这些用于电视、手机、电脑上的音频放大。

在需要低失真的长距离通信系统中，使用这些放大器。

这些与扬声器一起使用。

用于放大射频信号。

在电力电子系统中使用推挽放大器。

常见问题解答

1）为什么叫推挽放大器？

该放大器的电路中有两个晶体管。其中一个晶体管在输入信号的正半周期期间将电流推向输出，另一个晶体管在输入信号的负半周期期间将电流拉向输出，因此，放大器称为推挽放大器。

2）什么是互补推挽放大器？

变压器的使用使得推挽放大器的设计变得庞大。为了消除这个缺点，推挽放大器的输入级使用两个互补的晶体管，即NPN和PNP。这种设计被称为互补推挽放大器。

3）什么是推拉？

推挽输出级采用两个互补晶体管设计，这两个晶体管交替提供电流负载并吸收来自负载的电流。

4). 为什么使用推挽放大器？

通常优选推挽放大器来放大信号而不失真。

5）哪种放大器的效率最高？

B类推挽放大器的最高效率为78.9%。

除了晶体管之外，真空管也被用作这些放大器中的有源元件。如今，放大器的输出级很少使用变压器。在对称推挽中，每个输出对镜像另一个输出对。这里一半的 NPN 与另一半的 PNP 镜像。

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