行推动级

行推动级是一个脉冲功率放大器，工作在开关状态，供给行输出管基极足够大的电流，以保证行输出管充分的导通和截止。如果用行振荡器输出的脉冲去直接推动行输出管，那么行振荡器的负载就是行输出级的等效输入电阻，由于行输出级所需推动功率比较大，而且等效输入电阻比较低，所以行输出级工作状态的变化，会直接影响行振荡器的工作稳定，因此一般都加一级行推动级。加了行推动级后，一方面可在行振荡器和行输出级之间起缓冲隔离的作用，另一方面可为行输出管提供足够大的推动功率。要使行输出管完全饱和所需正向基极电流I\(^{+}\)\(_{b2}\)应满足条件：I+b2=n\(_{1}\)ILPβ，而使行输出管完全截止所需要的负向基极电流I\(^{-}\)\(_{b2}\)应满足条件：I-b2=n\(_{2}\)ILP;β。其中：β为行输出管电流放大系数，n\(_{1}\)为饱和深度，为了减少行扫描正程期间输出管导通时的损耗，一般选取n1≥2；n\(_{2}\)为截止深度，为减少行逆程期间的截止损耗，一般选取n2≥3；I\(_{LP}\)为行输出管的最大集电极电流。设ILP为3.5安，所选行输出管电流放大系数β为20，那么行输出管基极所需要的饱和、截止电流值按上式计算可得：I\(^{+}\)\(_{b}\)2= 2×\(\frac{3.5}{20}\)=350mAI-b2=3×3.5;20=525mA。要提供这样大的推动电流，用一般的行振荡器输出的脉冲是不行的。

行推动级主要由行推动管BG\(_{1}\)和脉冲变压器B组成（见图1）。BG2为行输出管，电阻R\(_{345}\)和电容C325为去耦元件。R\(_{346}\)和C326为抑制反峰压元件。R\(_{344}\)的作用是增加推动组与振荡级之间的隔离作用。C324的作用是提高晶体管BG\(_{1}\)导通、截止转换过程的速度，称为加速电容。L304和R\(_{347}\)的作用是抑制分布电容所引起的高频尖峰脉冲，以防止行输出管b—e结反向击穿。行推动级输入端加的是行振荡器输出的脉冲，以控制推动管的饱和或截止。行推动级的负载是行输出管基极等效输入电阻，其数值约几欧。为了使输出级与推动级匹配，多采用变压器耦合。推动方式有两种：推动管BG1和输出管BG\(_{2}\)同时导通和截止工作的叫同极性推动（或同极性激励）；推动管BG1导通时而输出管BG\(_{2}\)截止，BG1截止时BG\(_{2}\)导通工作的叫反极性推动（或反极性激励）。

以目前采用比较多的反极性推动方式为例，说明推动级是怎样将行振荡器输出的脉冲进行功率放大的。

将图1电路中的次要元件忽略并将推动管看作理想开关K，将变压器看作无漏感和分布电容的理想的变压器，画出简化电路图如图2。图3是推动级的工作波形图。

在T\(_{1}\)期间（参看图3），推动管基极电压Ub1＞0，使推动管饱和导通，相当于开关K合上，产生电流i\(_{c1}\)。这一电流由两部分组成，即ic1＝I\(_{c1}\)＋Im，其中I\(_{c′1}\)是供给负载所需要的能量用的电流，另一部分电流Im在线圈中引起磁通，产生一定的磁场，使变压器铁心磁化，所以I\(_{m}\)称为磁化电流。根据有载脉冲变压器的工作原理，在推动管开始导通的瞬间，可以认为这个时刻的ic1电流中，只含有供给负载需要的电流I\(_{c′1}\)，也即在信号瞬变期间，电感线圈中的磁化电流来不及变化，只有一突跳电流1c′1，U\(_{c1}\)迅速下降到零（忽略晶体管饱和压降）。I′c1经过变压器变为I\(^{-}\)\(_{b2}\)，I-b2=nI\(_{c′1}\)（n为变压器初、次级线圈的匝数比），供给行输出管BG2基极，使BG\(_{2}\)截止。将行输出管BG2截止时基极的等效电阻以r\(^{-}\)\(_{be}\)表示，可将图2改画为图4的形式。在T1开始以后到推动管截止前，推动管BG\(_{1}\)处于饱和导通状态。在这期间，变压器初级线圈L1中产生线性增长的电流I\(_{m}\)，并在L1中产生磁通，在L\(_{1}\)两端引起感应电势，其极性应阻止Im的增加，如图4所示。I\(_{m}\)称为磁化电流。这一过程是将电能转化为磁能的过程，而在变压器次级线圈L2上感应的电动势U\(_{b2}\)-＜0。图5表示T1期间初、次级等效电路。由等效电路可得T\(_{1}\)期间的下列关系式：

式中R\(_{L}\)′为次级等效电阻折算到初级的数值。因推动管由截止到导通时，其集电极电压由Ea变为零，所以变压器的变比n可由n=E\(_{a}\)/U\(^{-}\)b2来确定。

在T\(_{2}\)期间，Ub1＜0，推动管BG\(_{1}\) 截止，相当于开关K打开，ici=0。因L\(_{1}\)中的Im不能突变，在L\(_{1}\)两端产生很高的反电动势（简称反峰）阻止Im的减少，这时感应电动势极性如图6所示。图6中r\(^{+}\)\(_{be}\)为输出管BG2导通时基极等效输入电阻。RL″为r+\(_{be}\)折算到初级的等效电阻值。在次级线圈L2上感应的电动势U\(_{b2}\)＞0，这时将T1期间储存在L\(_{1}\)中的磁能经过变压器耦合到次级，通过r\(^{+}\)be释放出来，变为电能，产生的电流I+\(_{b2}\)使输出管BG2饱和导通。为了抑制反峰压，在变压器初级L\(_{1}\)两端并联了由C326和R\(_{346}\)组成的串联支路，使Iw被分流，降低了U\(_{c1m}\)。由图6可求出Uc1m=I\(_{m}\)RL″；R\(_{L}\)″=n\(^{2}\)r+be;I\(^{+}\)\(_{b2}\)=nIm。因L\(_{2}\)电感量比较大，r+be比较小，I\(^{+}\)\(_{be}\)近似为线性下降的电流。

从以上过程可以看出，推动级的工作过程，就是将电源功率转化为行输出管导通和截止所需要的推动功率的过程。其转换频率是由行振荡器送来的脉冲控制的，从而使行脉冲的功率得到了放大。

我们知道反极性推动工作时，行输出管导通期间，恰是推动管截止期，对行振荡级的稳定工作影响比较小，隔离缓冲效果比同极性推动方式要好。同时由于推动管导通时间比截止时间短，为了提供行输出管导通和截止所需要的推动电流，就要求推动管有比较大的导通电流I\(_{c1m}\)，以便在变压器中储存较多的能量，供给输出管。所以要求推动管功率较大，变压器变比n要小，电感量要大。

装配本级电路时着重从变压器的变比n，电感量；管子的耐压，最大电流和最高工作频率f\(_{T}\)（晶体管的特征频率）等几方面考虑。变压器的变比可以用公式n=EaU\(^{-}\)\(_{b2}\)确定。U-b2一般选取不超过行输出管e－b结耐压，如E\(_{a}\)取为12伏，U\(^{-}\)b2取-4伏，则n为3。集电极反峰电压U\(_{c1m}\)=Ea+nu+\(_{b2}\)，u\(^{+}\)b2为输出管基极正向偏置电压，一般取1伏。所以u\(_{c1m}\)为15伏。对推动管的耐压要求BVceo＞E\(_{a}\)＋Uc1m，留出一定的余量，一般要求大于35伏。由于反峰电压不很大，可以不加保护用二极管。晶体管最大集电极电流I\(_{c1m}\)=I+b2+I\(^{-}\)\(_{b2}\);n，将前面例举的数值代入公式后，Ic1m取300毫安，再留出30％的余量，则I\(_{c1m}\)≥400毫安，必要时加装散热装置。为了提高开关性能应选择特征频率fT比较高一点的中功率的高频晶体管或开关晶体管作推动管，其电流放大系数β要大一些。在挑选推动管的β值时，可与行输出管的β值结合起来考虑，两者适当搭配。如当行输出管的β值选得高一些时，推动管的β值可选小一点的。本级平均电流在50毫安至100毫安之间，其大小与两级的晶体管的β大小有关。变压器可用E\(_{7}\)型磁心，初级绕组用直径φ0.31～φ0.33毫米的漆包线平绕180匝，次级用直径φ0.45～φ0.51毫米漆包线绕90至120匝均可。次级电感量约几个毫亨以上。对于性能比较好的行输出管，电感量小一点也能工作。(电视接收技术讲座编写组)