互補式對稱英文解釋翻譯、互補式對稱的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 complementary symmetry
分詞翻譯:
互補的英語翻譯:
【電】 complement; complementary
式的英語翻譯:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
對稱的英語翻譯:
symmetry
【化】 symmetry
【醫】 symmetry
專業解析
在電子工程領域,“互補式對稱”是一個描述特定電路設計結構的重要概念。從漢英詞典角度可拆解為:
1. 術語解析
- 互補 (Complementary): 指電路中使用了兩種特性相反但能相互配合工作的半導體器件,最常見的是NPN型 和PNP型 雙極結型晶體管(BJT),或者N溝道 和P溝道 金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。它們對輸入信號的響應(如導通與截止)是相反的。
- 對稱 (Symmetrical): 指電路結構在電氣特性上關于某個參考點(通常是地或電源中點)呈現鏡像對稱。這種對稱性使得電路在處理信號的正負半周時具有相似的性能。
- 英譯:Complementary Symmetry
2. 核心原理
互補式對稱電路的核心在于利用一對互補的晶體管(如 NPN 和 PNP BJT,或 N-MOS 和 P-MOS FET),将它們以推挽(Push-Pull)的方式連接在對稱的電路結構中。一個晶體管主要負責放大或導通信號的正半周,另一個則負責負半周。這種設計使得:
- 在靜态(無輸入信號)時,兩管可以設計為微導通或截止,降低靜态功耗。
- 在動态(有輸入信號)時,兩管交替工作,共同完成對完整周期信號的放大或開關動作,效率較高。
- 輸出波形在正負半周具有較好的對稱性,失真較小。
3. 典型應用
互補式對稱結構最著名的應用是互補式對稱功率放大器(Complementary Symmetry Power Amplifier),屬于乙類(Class B)或甲乙類(Class AB)放大器。其基本特點是:
- 輸入級: 通常由小信號放大器構成,為後面的互補對管提供驅動信號。
- 輸出級: 由一對互補晶體管(NPN & PNP BJT 或 N-MOS & P-MOS)直接串聯或通過射極/源極跟隨器形式連接在電源和地之間。負載(如揚聲器)連接在兩個晶體管的輸出端(發射極或源極)之間。
- 工作方式: 當輸入信號為正半周時,NPN(或 N-MOS)管導通放大,電流流經負載流向地;當輸入信號為負半周時,PNP(或 P-MOS)管導通放大,電流從地流經負載流向負電源(或由電容提供)。兩管推挽工作,在負載上合成完整的輸出信號。
4. 優勢與挑戰
- 優勢:
- 效率高: 乙類工作狀态下,理論效率可達 78.5%,遠高于甲類放大器。
- 無輸出變壓器: 可以直接驅動負載(如揚聲器),簡化設計,改善頻率響應。
- 電路相對簡單: 相比需要輸入/輸出變壓器的推挽電路,結構更簡潔。
- 挑戰:
- 交越失真: 在乙類狀态下,當輸入信號在零附近(晶體管導通阈值附近)時,兩個管子都未充分導通,導緻輸出波形在此區域出現失真。通常采用甲乙類偏置(給兩管提供微小的靜态偏置電流)來克服此問題。
- 器件匹配: 要求互補對管的特性(如電流放大系數 β / hFE,阈值電壓 Vth,跨導 gm)盡可能匹配,以保證正負半周放大性能對稱。
參考來源:
- 《電子技術基礎(模拟部分)》康華光 主編 - 國内經典教材,詳細闡述互補對稱功率放大器的原理、電路結構、工作波形分析及交越失真問題。
- 《Microelectronic Circuits》 Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith - 國際權威教材,對互補對稱輸出級(Complementary Symmetry Output Stages)有深入分析,包括 BJT 和 MOSFET 的實現、偏置技術(如 VBE 倍增器)、性能計算等。
- IEEE Xplore Digital Library - 提供大量關于互補對稱電路設計、分析、優化及在特定應用中(如音頻功放、開關電源)的研究論文和技術報告,是前沿研究的權威來源。
- 《晶體管電路設計》鈴木雅臣 著 - 以實踐角度講解晶體管電路設計,包含互補推挽電路的具體設計方法和實例。
網絡擴展解釋
互補式對稱是電子電路設計中的一種結構概念,主要包含以下核心含義:
-
互補特性
指由兩個極性相反的半導體元件(如NPN型與PNP型晶體管)組成,兩者在導電特性上互為補充。例如在乙類功率放大電路中,正半周信號由NPN管導通,負半周由PNP管導通,形成交替工作的互補機制。
-
對稱結構
要求兩個元件的參數(如放大倍數、輸入阻抗)及電路布局完全對稱,确保信號處理時正負半周波形一緻。這種對稱性源自幾何學中的對稱定義,即物體在軸線兩側具有對應關系。
-
功能優勢
- 減少交越失真:通過互補交替工作覆蓋信號全周期,避免傳統乙類功放因晶體管死區電壓導緻的波形平坦化問題。
- 提高效率:靜态功耗低,適用于大功率輸出場景。
應用示例
典型應用為互補對稱式推挽功率放大電路,其輸出端無需耦合電容即可直接驅動負載,簡化電路設計。需注意實際應用中需通過偏置電路微調,進一步消除殘餘交越失真。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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