乙类互补功率放大电路(Class B Complementary Symmetry Power Amplifier),是模电功放章节的核心内容。

一、什么是乙类互补功率放大? //★★★

乙类(Class B)

  • 每只管子 导通 180°(半个周期)
  • NPN 导通正半周,PNP 导通负半周
  • 两管互补对称工作 ⇒ 叫 互补推挽 / 互补对称功放

二、典型电路结构(OCL —— 无输出电容)

         +Vcc
           │
          Q1(NPN)
           │
Vin ───────┼─────── Vout ──── 负载 RL
           │
          Q2(PNP)
           │
         -Vee (常 = -Vcc)
  • Q1:NPN,射随器,正半周导通
  • Q2:PNP,射随器,负半周导通
  • 两管发射极相连直接接负载
  • 基极连在一起接输入信号(常经前置放大)
  • 静态时 IB≈0,IC≈0(乙类特点)

这是教材里最标准的 OCL 乙类互补功放

三、工作原理(一句话)

正半周 → NPN 导通,PNP 截止,负载得正电压
负半周 → PNP 导通,NPN 截止,负载得负电压
合成完整正弦波形

四、乙类的优点(为什么用它?)

效率高

静态电流 ≈ 0
理想最大效率: ηmax=π478.5 \eta_{max} = \frac{\pi}{4} \approx 78.5 %
比甲类(η≈25%~50%)高很多

结构简单,适合音频功放末级

五、乙类的致命缺点:交越失真(Crossover Distortion)

问题

  • BE 导通电压 ≈ 0.6~0.7V
  • |Vin| < 0.6V 时,两管都截止
  • 输出在过零点附近出现 断裂/畸变
  期望:~~~~~~~
  实际:  /  \     (过0处断开)

交越失真


六、怎么解决?(引出甲乙类)

加 小偏置(二极管/电阻/Vbe倍增)让两管微导通(≈1~2mA)

前置级 ── 偏置电路(Vbe×2 或 二极管) ── Q1/Q2 基极
  • 每个管导通 >180°、<360°
  • 甲乙类(Class AB)互补功放
  • 几乎消除交越失真,效率仍接近乙类

⚠️ 实际音频功放几乎不用纯乙类,都用甲乙类


七、OTL vs OCL(补充一句)

类型 特点
OCL(上述) 双电源 ±VCC,直耦,无输出电容,需正负电源
OTL 单电源,输出端有大电解电容隔直,中点电压 = VCC/2

原理相同,只是供电方式不同。


八、常见考试/简答题考点速记

  • 乙类:每管导通 180°
  • 互补:NPN + PNP 推挽
  • 理想效率 78.5%
  • 缺点:交越失真
  • 改进:甲乙类(加偏置)
  • 功放通常工作在 射极跟随器(电压增益≈1,电流放大大)

九、一句话总结

乙类互补功率放大电路由 NPN+PNP 射随器组成,每管导通半周合成完整波形,静态功耗低、效率高(ηmax≈78.5%),但因 BE 开启电压会产生交越失真,实际多改为略加偏置的甲乙类互补功放。