明智地選擇推挽放大器配置

作者 : John Dunn,EDN專欄作者

推挽放大器被設計可以在A類、B類或C類服務中運作其主動驅動設備,但是你選擇的類別會影響提供給它們的阻抗…以下是本文的分析…

請在圖1配置中考慮變壓器驅動的負載電阻,其中「1T」和「 2T」表示匝數比,提供給電流源I1的阻抗是負載的50Ω除以匝數比的平方(圖1)。毫不奇怪,該電阻為12.5Ω。

圖1 這種由變壓器驅動的負載電阻配置具有一個電流源I1。

現在考慮變壓器驅動的負載電阻,其中第二個驅動電流源I2添加到電路中(圖2)。

圖2 變壓器驅動負載電阻的配置2有一個額外的驅動電流源。

第二電流源的作用是讓第一電流源阻抗加倍。由於將功率傳遞給50Ω負載的負擔,現在已透過來自兩個主動的電流源負擔,因此電流的需求須這兩個來電源之間的共同努力。透過變壓器進行阻抗變換,不再僅僅取決於變壓器的匝數比,結果,I1從最初看到的12.5Ω變為25Ω。

在SPICE中模擬A類推挽放大器時,可以看到以下結果。

圖3 A類推挽放大器的SPICE模擬顯示了兩個電流源的影響。

在B類推挽服務中,相對的電晶體或MOSFET會被切斷,到主動元件的阻抗比仍然是每匝比12.5Ω。但是,這不適用於A類服務,相反地,我們注意到對於A類推挽服務,Q1負載線的斜率為25Ω,即如圖2所示的電路模型所預測。

這一原理在我為功率放大器服務設計的A類線性放大器中得到了實現。該放大器是美國海軍CVA VAST的一部分,是BB21訊號產生器,可在10kHz~40MHz的頻率範圍內向50Ω提供+30dBm的功率 。

(參考原文:Push-pull amplifier configurations: choose wisely,by John Dunn,EDN Taiwan Anthea Chuang編譯)

 

 

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