推挽輸出與交越失真原理詳解

1、推挽輸出

如下電路，輸出級有兩個晶體管，兩個晶體管交替驅動負載工作。實際上推挽輸出電路可以看作是兩個射極跟隨器的組合。上面的NPN型晶體管和負載組成NPN型跟隨器，下面的PNP型晶體管和負載組成PNP型跟隨器。射極跟隨器前面文章講了，有輸出阻抗小的特點，推挽輸出也有此特點，能夠驅動比較大的負載。另外，在沒有信號輸入時，兩個晶體管都不工作，幾乎沒有電流流過。晶體管靜態(tài)損耗很小。

2、交越失真

以上電路有個缺點：在輸入信號較小時，兩個晶體管的Ube都小于0.7V，即兩個晶體管都處于截止狀態(tài)，此時沒有對外輸出，產(chǎn)生失真，這種失真出現(xiàn)在跨越零值的位置，即輸入信號由正轉負或者由負轉正時輸出出現(xiàn)失真。如下波形。

測量基極和射極電壓以及晶體管電流，波形如下圖，可以清楚觀察出兩個晶體管交替工作，死區(qū)位置時兩個晶體管的Ube都小于0.7V，因此兩個晶體管都沒有電流留過，此時沒有輸出。

3、交越失真改善

如下電路使用兩個二極管形成偏置，二極管正向壓降Vf≈Ube≈0.7，使兩個晶體管處于導通與不導通的臨界狀態(tài)，幾乎不會出現(xiàn)交越失真現(xiàn)象。

輸入輸出電壓以及電流波形如下：

這種電路在小電流應用場合十分常見，但是應用在大電流的場景下有熱損壞風險。因為Ube有負溫度特性，即隨著溫度升高Ube減小，導致二極管正向壓降Vf>Ube，增大了集電極電流，集電極電流增大溫度進一步升高，Ube進一步減小，集電極電流持續(xù)增大，如此循環(huán)導致晶體管過熱損壞。