初级模拟电路：5-5 甲乙类功率放大器

1. 基本工作原理

      甲乙类功率放大器（AB类）的主要结构类似于乙类功放，但它可以消除乙类功放的交越失真，与此对应的代价是要增加一点静态功耗，因此它的效率比纯乙类功放要稍微低一点。

      消除交越失真有很多种方法，最简单的方法是使用两个二极管来抵消掉晶体管Q₁和Q₂的V_BE导通电压，如下图所示：

图5-05.01 

      在上图中，使R₁和R₂阻值相等，理想情况下两个二极管中间的电压为0，这样就没必要为V_i加上输入耦合电容。

      由于两个二极管的作用，使得Q₁和Q₂的V_BE不再为0，而是和二极管保持一致（为近似0.7V），因此Q₁和Q₂的静态集电极电流I_CQ不再完全为0，而是略微大于0。

      当V_i从0开始增加时，由于二极管D₁的电压抬升作用，会使得Q₁立即导通；当V_i从0开始减小时也是类似的，会使得Q₂立即导通，这样就消除了交越失真。其各个输入输出波形如下图所示：

图5-05.02 

      上面介绍的用于消除交越失真的甲乙类功放，对解释概念来讲已经够用了，但在实际应用中可能效果并不总是会十分理想，原因有二：一个是BJT晶体管与二极管的pn结压降参数必须非常匹配，如果元器件性能的离散性比较大，就会使得电路不平衡而增加静态功耗；二是因为在实际工作中，BJT功率管产生的热量常常比二极管大得多，这样两者的温度就会不一致，进而由于温度不一致而破坏两者之间原来匹配好的参数平衡，这种情况称为热跑脱（thermal runaway）。

      改进的甲乙类功放使用电流源来产生偏置，以解决上面提到的缺陷，有兴趣了解可进一步参看相关的专业书籍。

2. 单电源供电

      上面介绍的乙类功放和甲乙类功放都需要使用双电源供电（即需要V_CC和-V_CC），电路成本比较高。一种使用单端电源供电方案的推挽式放大电路如下图所示：

图5-05.03 

      在上面的电路中，当没有输入电压V_i时，晶体管Q₁和Q₂中间的静态电压不再是0，而是为V_CC/2，二极管D₁和D₂中间的电压也为V_CC/2，因此，输入和输出端都需要加上耦合电容来隔离直流分量。