当输入方波为负时,如图 7 所示,Q1 正偏导通,Q2反偏截止。此时,电流由 +B 经 Q1→C→RL 流通,输出负载 RL 上电流的方向是由上向下。当输入方波为正时,如图 8 所示。Q2正偏导通,Q1 反偏截止。此时,电流经 RL→C→Q2 流通,输出负载 RL 上电流的方向是由下向上。
这样,输入方波不断地变化 方 向 ,Q1 与Q2 不停地轮流导通,负载 RL上电流的方向也就不断变化,完成了放大作用。
2. MOS 管单端推挽功率放大电路
与晶体三极管组成的共发射极放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路相比,MOS(绝缘栅场效应管)也可以组成共源极放大电路、共漏极放大电路、共栅极放大电路,最突出的优点是输入阻抗高、激励功率小、灵敏度高。此外,场效应管还有噪声低、温度稳定性极好、抗辐射能力强等优点,而且便于集成(目前,N 沟道和 P 沟道组合集成的功率放大模块已经广泛应用于液晶屏高压背光板电路中)。所以,几乎所有液晶屏高压背光板的功率放大部分均采用 MOS 管进行方波信号功率放大。
(1)P 沟道 +N 沟道MOS 管组成的互补型共漏极单端推挽功率放大电路
由1只P沟道 MOS管 Q1 和 1 只 N 沟道 MOS管 Q2 组成的互补型共漏极单端推挽功率放大电路如图 9 所示。两只MOS 管的源极和源极连接在一起作为输出端。由于 MOS 管的源极、栅极、漏极对应于普通 JBT管的发射极、基极、集电极。所以这个电路对应于图 1 所示共集电极单端推挽功率放大电路,其电压、电流、增益、阻抗特性也相似于共集电极单端推挽功率放大电路。由于此种电路的电压增益极小(小于 1),所以在要求高电压增益的背光板功率放大电路中不建议采用。各生产厂家也没有采用此类型电路作为背光板功率放大输出电路的先例,这里也就不再赘述。图 10、图 11 分别是输入方波正、负周期的工作原理。
(2)P 沟道 +N 沟道 MOS 管组成的互补型共源极单端推挽功率放大电路
①由 1 只 P 沟道 MOS 管 Q1 和 1 只 N 沟道 MOS管 Q2 组成的互补型共源极单端推挽功率放大电路如图 12 所示。与图 9 所示共漏极单端推挽功率放大电路不同的是,两只 MOS 管的漏极连接在一起作为输出端。
此电路类型对应于图 5 所示共发射极单端推挽功率放大电路,其电压、电流、增益、阻抗特性也相似于共发射极单端推挽功率放大电路,既具有共发射极功率放电电路电压增益高、电流增益大、功率增益大的特性,又具有输出阻抗高的优点,同时具有 MOS 管的稳定性、温度特性好等一系列优势。输出阻抗高正好减少了高压变压器的升压比,把这样的功率放大电路作为背光板电路的功率放大是非常有利的,而且对高压变压器的制造要求低,特别是高压变压器初级绕组可以采用比较细的线径绕制,效率也较高。所以,目前各国生产的液晶显示屏背光板电路上的功率放大电路,无一例外地采用此种电路。