乙类放大器（Class B Amplifier）

　　Class B Amplifier）是一种利用两只或多只晶体管交替导通的功率。其基本原理是让每只晶体管仅在输入波形的半个周期内导通。这样可以显著提高功率效率，减少因热损耗造成的能量浪费。

　　为了提高前述甲类放大器的整体功率效率，可以在输出级设计中使用两只晶体管。这种电路形式称为“推挽放大器（Push-Pull Amplifier）”，也就是乙类放大器。推挽放大器通常采用两只互补（Complementary）或匹配的晶体管，一只为NPN型，另一只为PNP型。两只功率晶体管分别接收幅值相同、相位相反的输入信号。这样，一只晶体管在输入波形的正半周导通，另一只在负半周导通，各自放大180°的输入信号。输出端将两半波重新组合成完整的正弦波形。

　　该推挽效应（Push-Pull Effect）使两晶体管交替导通与截止，互相“推动”与“拉动”输出信号，因此得名“推挽放大器”。乙类放大器的导通角为180°，即仅导通输入信号的50%。

　　如图2所示，典型乙类放大器使用带中心抽头的输入变压器。输入信号被分为两个相位相反的半波信号分别送至两个晶体管基极。输出端同样采用带中心抽头的变压器，将两个半波重新合成为完整波形并提供高功率输出。在此电路中，两只NPN晶体管的发射极相连，共享负载电流。信号正半周时，第一只晶体管导通、第二只截止；负半周时反之。这样输出电压和电流交替变化，电流分担使得功率损耗显著下降，放大器效率几乎提高一倍，可达约70%。

　　当无输入信号时，两只晶体管均处于截止边缘，仅流过极小静态电流（由基极偏置确定）。如果输入变压器中心抽头精确对称，则两集电极电流方向相反，不会在变压器铁芯中形成净磁化电流，从而减少失真。

　　当输入信号加至驱动变压器T1次级时，两晶体管基极信号呈反相（Anti-phase）。若TR1基极为正，晶体管TR1导通，其集电极电流增加；同时TR2基极变为负，进一步截止，其集电极电流减少。负半周反之。这样，信号的正半周由TR1放大，负半周由TR2放大，两部分波形在输出变压器初级绕组中相加还原为完整正弦波。由于两个半周的交流电流相加，输出功率明显提高。

　　乙类放大器在静态时无直流偏置电流，其晶体管偏置在截止区（Cut-off Region）。因此，只有当输入信号电压大于晶体管的基-射极电压（约0.7V）时才导通。当输入为零时，输出也为零，不消耗功率。乙类放大器的工作点（Q点）位于负载线所示。

　　与甲类放大器相比，乙类放大器的显著优势在于：静态无电流流经输出晶体管，因此无信号时不产生功耗，不会发热。其整体效率远高于甲类放大器，理论最高效率可达70%。因此，大多数现代音频推挽功率放大器均采用乙类工作模式。

　　乙类放大器的主要缺点之一是需使用带中心抽头的变压器，成本高且体积大。为此，提出了**互补对称乙类放大器（Complementary-Symmetry Class B Amplifier）**，它省去了变压器，改用互补晶体管对实现推挽输出。由于取消了变压器，该放大器体积更小，不存在磁滞或变压器失真，信号质量更高。图4示意了一个无变压器乙类放大器输出级。

　　在该电路中，NPN晶体管放大信号正半周，PNP晶体管放大信号负半周。尽管这种结构具有较高增益，但存在一种称为“交越失真（Crossover Distortion）”的现象。

　　双极型晶体管通常需要约0.7V（硅管）基-射极电压才开始导通。在纯乙类放大器中，输出晶体管未被预偏置到“ON”状态，因此当输入信号小于±0.7V时，晶体管不会导通。当一个晶体管关断、另一只尚未导通时，输出波形中会出现失真区间，导致信号在零点附近出现缺口。这种“交接区”即为交越失真。即使两管匹配精良，也无法完全避免，因为它们不会在零点处瞬时切换。

　　为消除交越失真，可在电路中加入微小的偏置电压，使两晶体管稍微导通，即形成**AB类放大器（Class AB Amplifier）**。在实践中，不采用独立电源，而利用两只硅二极管提供偏置电压。二极管的正向压降（约0.7V）恰好与晶体管导通电压相匹配，因此可将两只二极管串联作为偏置元件（又称补偿二极管或偏置二极管）。

　　AB类放大器是介于A类与B类之间的折中方案。由于微小偏置电压存在，两晶体管即使无输入信号时也略微导通。输入信号到来时，晶体管工作在线性区，从而消除交越失真。静态集电极电流虽非零，但远小于A类放大器。此时晶体管导通角介于180°至360°之间，具体取决于偏置电压大小。通过串联更多二极管，可提高偏置电压与导通角。

　　乙类放大器因高效率与高功率输出，被广泛应用于音频功率放大和公共广播系统中。与A类相比，其静态损耗低、发热少；与AB类相比，其结构更简洁、成本更低。若需进一步提升输出电流，可采用达林顿管对代替单晶体管结构。

　　乙类放大器通过两个晶体管交替导通，实现高效率推挽输出，理论效率可达70%。缺点是存在交越失真，但通过加入微小偏置形成AB类放大器可有效解决。乙类与AB类放大器因功率大、效率高，是现代音频与高功率电子设备中最常用的放大器结构之一。