互补式对称英文解释翻译、互补式对称的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 complementary symmetry
分词翻译:
互补的英语翻译:
【电】 complement; complementary
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
对称的英语翻译:
symmetry
【化】 symmetry
【医】 symmetry
专业解析
在电子工程领域,“互补式对称”是一个描述特定电路设计结构的重要概念。从汉英词典角度可拆解为:
1. 术语解析
- 互补 (Complementary): 指电路中使用了两种特性相反但能相互配合工作的半导体器件,最常见的是NPN型 和PNP型 双极结型晶体管(BJT),或者N沟道 和P沟道 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。它们对输入信号的响应(如导通与截止)是相反的。
- 对称 (Symmetrical): 指电路结构在电气特性上关于某个参考点(通常是地或电源中点)呈现镜像对称。这种对称性使得电路在处理信号的正负半周时具有相似的性能。
- 英译:Complementary Symmetry
2. 核心原理
互补式对称电路的核心在于利用一对互补的晶体管(如 NPN 和 PNP BJT,或 N-MOS 和 P-MOS FET),将它们以推挽(Push-Pull)的方式连接在对称的电路结构中。一个晶体管主要负责放大或导通信号的正半周,另一个则负责负半周。这种设计使得:
- 在静态(无输入信号)时,两管可以设计为微导通或截止,降低静态功耗。
- 在动态(有输入信号)时,两管交替工作,共同完成对完整周期信号的放大或开关动作,效率较高。
- 输出波形在正负半周具有较好的对称性,失真较小。
3. 典型应用
互补式对称结构最著名的应用是互补式对称功率放大器(Complementary Symmetry Power Amplifier),属于乙类(Class B)或甲乙类(Class AB)放大器。其基本特点是:
- 输入级: 通常由小信号放大器构成,为后面的互补对管提供驱动信号。
- 输出级: 由一对互补晶体管(NPN & PNP BJT 或 N-MOS & P-MOS)直接串联或通过射极/源极跟随器形式连接在电源和地之间。负载(如扬声器)连接在两个晶体管的输出端(发射极或源极)之间。
- 工作方式: 当输入信号为正半周时,NPN(或 N-MOS)管导通放大,电流流经负载流向地;当输入信号为负半周时,PNP(或 P-MOS)管导通放大,电流从地流经负载流向负电源(或由电容提供)。两管推挽工作,在负载上合成完整的输出信号。
4. 优势与挑战
- 优势:
- 效率高: 乙类工作状态下,理论效率可达 78.5%,远高于甲类放大器。
- 无输出变压器: 可以直接驱动负载(如扬声器),简化设计,改善频率响应。
- 电路相对简单: 相比需要输入/输出变压器的推挽电路,结构更简洁。
- 挑战:
- 交越失真: 在乙类状态下,当输入信号在零附近(晶体管导通阈值附近)时,两个管子都未充分导通,导致输出波形在此区域出现失真。通常采用甲乙类偏置(给两管提供微小的静态偏置电流)来克服此问题。
- 器件匹配: 要求互补对管的特性(如电流放大系数 β / hFE,阈值电压 Vth,跨导 gm)尽可能匹配,以保证正负半周放大性能对称。
参考来源:
- 《电子技术基础(模拟部分)》康华光 主编 - 国内经典教材,详细阐述互补对称功率放大器的原理、电路结构、工作波形分析及交越失真问题。
- 《Microelectronic Circuits》 Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith - 国际权威教材,对互补对称输出级(Complementary Symmetry Output Stages)有深入分析,包括 BJT 和 MOSFET 的实现、偏置技术(如 VBE 倍增器)、性能计算等。
- IEEE Xplore Digital Library - 提供大量关于互补对称电路设计、分析、优化及在特定应用中(如音频功放、开关电源)的研究论文和技术报告,是前沿研究的权威来源。
- 《晶体管电路设计》铃木雅臣 著 - 以实践角度讲解晶体管电路设计,包含互补推挽电路的具体设计方法和实例。
网络扩展解释
互补式对称是电子电路设计中的一种结构概念,主要包含以下核心含义:
-
互补特性
指由两个极性相反的半导体元件(如NPN型与PNP型晶体管)组成,两者在导电特性上互为补充。例如在乙类功率放大电路中,正半周信号由NPN管导通,负半周由PNP管导通,形成交替工作的互补机制。
-
对称结构
要求两个元件的参数(如放大倍数、输入阻抗)及电路布局完全对称,确保信号处理时正负半周波形一致。这种对称性源自几何学中的对称定义,即物体在轴线两侧具有对应关系。
-
功能优势
- 减少交越失真:通过互补交替工作覆盖信号全周期,避免传统乙类功放因晶体管死区电压导致的波形平坦化问题。
- 提高效率:静态功耗低,适用于大功率输出场景。
应用示例
典型应用为互补对称式推挽功率放大电路,其输出端无需耦合电容即可直接驱动负载,简化电路设计。需注意实际应用中需通过偏置电路微调,进一步消除残余交越失真。
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