推挽输出级
互补射极跟随推挽输出级(双电源 ±VCC):最大输出功率、效率 η = πVp/(4VCC)、单管最大耗散 VCC²/(π²RL)、交越失真,以及 AB 类二极管偏置和 VBE 倍增器的电阻取值。
电路原理图
输入参数
计算结果
点按结果可复制数值;支持输入 4.7k、100n、2u2 等工程写法
计算公式
Pout = Vp² / (2RL),Vp,max ≈ VCC − VCE(sat)
PDC = 2VCCVp / (πRL),η = Pout/PDC = πVp / (4VCC) ≤ 78.5%
每管耗散 PD = (PDC − Pout)/2,最大 PD,max = VCC² / (π²RL)(Vp = 2VCC/π 时)
乙类死区:|vin| < VBE
二极管偏置:R1 = R2 ≤ (VCC − Vp − VBE − IpkRE) / (2IB,pk)
VBE 倍增器:VBB = VBE(1 + R3/R4) = 2VBE + 2IQRE
原理与说明
互补推挽输出级由 NPN(Q1)和 PNP(Q2)射极跟随器组成,正半周 Q1 推、负半周 Q2 挽,输出阻抗低、效率高,是音频功放和运放输出级的标准结构。
乙类与甲乙类
- 乙类(B 类):两管基极直接相连,无静态电流,效率最高,但输入在 ±0.6 V 内两管都截止,产生交越失真。
- 甲乙类(AB 类):用两只二极管或 VBE 倍增器在两管基极间预加约 2VBE 的偏压,使两管都处于微导通状态(静态电流几 mA 到几十 mA),消除交越失真;发射极电阻 RE(0.1–0.47 Ω)提供电流负反馈,防止热失控。
功率与散热
- 效率随输出幅度线性增加,满幅时理论值 78.5%;但管耗最大并不出现在满幅,而是在 Vp = 2VCC/π(约 64% 满幅)时,单管约为 VCC²/(π²RL) ≈ 0.2·Pout,max。散热器按此值设计。
- 音乐信号的平均功率远小于正弦满功率,但测试和削顶时会达到最大管耗。
实时仿真使用 CircuitJS 的理想 BJT 模型(无 Early 效应),可比较三种偏置下的输出波形与交越失真。