在電子電路領(lǐng)域，推挽電路是一種常見且重要的電路結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于功率放大和信號(hào)驅(qū)動(dòng)等方面。本文將詳細(xì)介紹推挽電路的工作原理、存在的問題以及相應(yīng)的解決方法，同時(shí)結(jié)合仿真分析，幫助讀者更好地理解和應(yīng)用推挽電路。

一、推挽電路

推挽電路（Push - Pull Circuit）是一種經(jīng)典的電子電路結(jié)構(gòu)，主要用于功率放大和信號(hào)驅(qū)動(dòng)。它通過兩個(gè)互補(bǔ)的晶體管，即 NPN 和 PNP 晶體管，交替工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的放大和輸出。

在推挽電路中，當(dāng)輸入信號(hào)處于正半周期時(shí)，NPN 晶體管導(dǎo)通，PNP 晶體管截止，電流從電源通過 NPN 晶體管流向負(fù)載；而當(dāng)輸入信號(hào)處于負(fù)半周期時(shí)，PNP 晶體管導(dǎo)通，NPN 晶體管截止，電流從負(fù)載通過 PNP 晶體管流向地。兩個(gè)三極管交替工作，將輸入信號(hào)的正負(fù)半周期合成一個(gè)完整的輸出信號(hào)。

推挽電路具有諸多優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)是效率較高。由于兩個(gè)晶體管交替工作，幾乎沒有靜態(tài)功耗，能夠有效地將輸入信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)的能量。然而，推挽電路也存在一些問題。在輸入信號(hào)接近零時(shí)，兩個(gè)晶體管的切換可能不完全同步，而且輸入信號(hào)比輸出信號(hào)少一個(gè) Vbe 壓降，這就導(dǎo)致了交越失真（Crossover Distortion）的出現(xiàn)。交越失真會(huì)使輸出信號(hào)在正負(fù)半周期的交界處產(chǎn)生失真，影響信號(hào)的質(zhì)量。

二、增加偏置，克服交越失真

為了克服交越失真，可以在推挽電路中增加偏置。通過使用兩個(gè)二極管 D1 和 D2，使 Q4 的基極比輸入信號(hào)高一個(gè)二極管壓降，Q3 的基極比輸入信號(hào)低一個(gè)二極管壓降。這樣，當(dāng)輸入信號(hào)為 0 時(shí)，Q3 或 Q4 總有一個(gè)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，從而避免了兩個(gè)晶體管同時(shí)截止的情況，減少了交越失真。

然而，加偏置后的推挽電路也存在一些不足之處。每個(gè)三極管僅在半周內(nèi)導(dǎo)通，其熱穩(wěn)定性不佳。當(dāng)輸出三極管升溫時(shí)，Vbe 下降，靜態(tài)電流增加，產(chǎn)生的熱量會(huì)使情況更糟糕，可能導(dǎo)致 “熱失控” 現(xiàn)象。熱失控會(huì)使電路的性能不穩(wěn)定，甚至可能損壞晶體管。

三、采用小發(fā)射極電阻來改善熱溫度特性

為了改善推挽電路的熱穩(wěn)定性，可以在推挽跟隨器中采用小發(fā)射極電阻。

在這個(gè)電路中，R7 是集電極電阻，它起到限制集電極電流的作用。R6 的作用是保證兩個(gè)三極管 Q6、Q5 基極電壓大于兩個(gè)二極管壓降，確保 Q6、Q5 處于放大狀態(tài)。R8 和 R9 則為臨界靜態(tài)電流提供緩沖保護(hù)，其電壓越大，對(duì)溫度的靈敏度越小，Vbe 的溫度變化就不會(huì)引起其集電極電流的上升。
通過對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，可以得到如圖所示的電路。其中，Q11 是可調(diào)二極管，通過調(diào)節(jié) R13 可控制集電極 - 發(fā)射極的壓降。D6、D5、R12、Q12、R18 可根據(jù)需求，設(shè)置需求靜態(tài)電流。這樣，通過合理選擇和調(diào)整這些元件的值，可以有效地改善推挽電路的熱穩(wěn)定性，減少熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。