无输出变压器的推挽功率放大器
OTL电路工作原理
OTL功率放大电路发布时间:2011-8-31 14:14:33 访问次数:1984(一)什么是OTL功率放大电路？NE605N互补对称电路通过容量较大的电容器与负载耦合时，称为无输出变压器电路，简称OTL电路。
如果互补对称电路直接与负载相连，就成为无输出电容电路，简称OCL电路。
两种电路的基本原理相同，这里只对OTL电路作简要分析。
图3-31是OTL电路的原理图，它由两只特性相近的三极管VT1（NPN型）、VT2（PNP型）组成。
静态时，A点的电位为1/2V CC，耦合电容C L上的电压也等于1/2V CC。
由于两管的基极无偏置电压，VT l、VT2均处于截止状态。
动态工作时，电路的交流通路如图3-32所示。
在输入信号的正半周，VT1管的发射结正偏而导通，VT2管的发射结反偏而截止。
电源VCC 经VT1管、RE1和负载RL对耦合电容C L充电，形成充电电流ic1，其方向和波形如图3-32中实线所示。
在μi的负半周，情况刚好相反，VT1截止，VT2导通。
此时，已充电的电容C L代替电源向VT2供电，形成放电电流i C2，其方向和波形如图3-32中虚线所示。
在输入信号μi的一个周期内，输出电流i C1、i C2以相反的方向交替流过负载电阻R L，在负载上合成而得出按正弦规律变化的输出电压μo。
为保证输出波形对称，即i Cl-i C2，必须保持C L上的电压为1/2V CC，当电容C L放电时，其电压不能下降过多，因此C L的容量必须足够大。
(二)OTL功率放大电路为什么会产生交越失真？MAC3085EESA在图3-31所示的电路中，由于VT1、VT2工作在乙类状态，当输入信号小于三极管的发射结死区电压时，两个三极管仍不能导通，这样使输出电压μO在过零点的一小段时间内为零。
波形产生了失真。
把这种失真称为交越失真，如图3-33所示。
实际使用的OTL电路如图3-34所示。
与原理电路相比较，增加了VT3组成的推动级，使功率放大电路有尽可能大的输出功率。
理想中的A类 —自适应偏置在功率放大器中的应用
理想中的Ａ类 —自适应偏置在功率放大器中的应用传统的模拟式音频功率放大器，其基本电路形态发展至今，似乎已接近“停格”，相同的互补SEPP（单端推挽）结构，无输出变压器、无输出电容、功放内部直流偶合…，如果你了解了这一些，再去细观林林总总品牌、型号各异的商品功放之根本，你一定可以感叹彼此之间的似曾相识。
的确，模拟式音频放大器发展至今，技术理论方面的成熟，已使产品很难再现其初期的快速发展势态，对专业设计人员来说，在产品方面可能的作为，就如同画家面前等待细微之处最后润色之作品，可进一步突破的空间和可能性已极其微小，不断有使你心动不已的“新电路”发表的年代，其实早已成为遥远的过去。
如果把电路负反馈的应用、电子管超线性放大器的发表、SEPP电路拓扑的奠定等，作为音频放大器发展历程中的里程碑，记忆中的一些电路创新与改进，就只能算是音频功放走向“完美”道路中的，最后的途中小站。
很无奈，一切都缘因模拟音频放大器的基础理论，早已发展至近乎完美的“境地”。
任何事物的发展大抵都是如此，接近“完美”之时，就是其“大限”来临之日，“失去可预期的、进一步广阔发展的空间”，想必是最可令人信服的理由。
音响中，“完美”至登峰造极的ＬＰ系统，尽管集“最自然的音乐表现力”、“超凡的频响延伸”、“不食人间烟火的音色”于一身，终究也摆脱不了“无可奈何花落去”的归宿。
回想当年之CD 对LP，新诞生的数字式功放，是否也预示了模拟功放的未来？！“夕阳无限好”或许是今日模拟功放的最好写照。
现实层出不穷的电路“改良”与“提高”，当然还在把模拟功放的“完美”进一步地推向“更臻完美”。
笔者认为：在既定电路拓扑结构基础上，在提升高端模拟音频功放音质的所有的“设计”手段中，充分考虑扬声器阻抗特性、功率器件开关特性与放大器的过载特性，是产品设计中相对比较务实的技术思维。
基于扬声器阻抗的“驱动力”音频功放的“天职”，是向扬声器输出所需的音频功率，通常，商品扬声器的标称阻抗在４Ω至８Ω之间，对于音频功放来说，把扬声器的标称阻抗作为它的标称负载阻抗不但约定成俗，更是产品设计、检测过程中标准的技术规范。
初级音响师速成实用教程 第七章
第七章功率放大器第一节功率放大器的分类功率放大器，简称功放，是声频系统中十分重要的设备之一。
与其他声频设备相比，它的重量、体积都比较大，由于输出功率大，因此，它总是在高电压、大电流状态下工作，容易出现故障。
通常，传声器、电唱机、卡座、录像机、CD、VCD、DVD等输出的微弱声频电信号先经过调音台放大、均衡处理成1V左右的信号电压，然后输入功率放大器加以放大，以便为扬声器系统提供足够的功率使它发出声音。
功率放大器的输入端所需要的推动电压有两种标准，一种是0d B（0.775V），另一种是+4dB（1.228V）。
功率放大器是由前置放大、功率放大、电源及各种保护电路（短路保护、过热保护、过载保护、直流漂移保护等）几部分组成。
功率放大器的种类、型号、品牌非常之多，大致有以下几种分类方法：一、按输出级与扬声器的连接方式分类（1）变压器耦合输出电路：这种方式由于效率低，失真大，一般在高保真度功放中使用的较少。
（2）OTL电路：这是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合的无输出变压器方式。
（3）OCL电路：这是一种输出级与扬声器之间不用电容器而直接耦合的方式。
（4）BTL电路：这是一种平衡式无输出变压器电路，又称为桥式推挽功率放大电路，它的输出级与扬声器之间–94–以电桥方式连接。
二、按功率管的偏置工作状态分类（1）甲类：又称A类，在输入正弦波电压信号的整个周期中，功率输出管一直有大电流通过，需要大容量的电源电路，功率管热量很高，并且容易击穿烧坏。
优点是音质好，失真小；缺点是输出功率和效率低，消耗电量大。
（2）乙类：又称B类，输出功率管只导通半个周期，另半个周期截止。
也就是说，正半周由一个管子工作，负半周由另一个管子工作，在输出端合成一个完整的波形与输入的波形完全相同，用来驱动扬声器系统。
一个输入信号由两路分别进行放大是B类放大器的特征。
B类放大器的特点是输出功率大，效率高，但失真比较大，不适宜在要求高的场所中使用。
功率放大器的OTL及自举电路
功率放大器的OTL及自举电路现代电影技术功率放大器的OTL及自举电路吉林省广播电视技术中心台刘国刚电影扩音机的功率器电路多采用OTI电路或 OCL电路,而在OTL电路中经常加入与其相适应的自举电路.1,OTL电路的结构OTL电路是一种利用电容耦合而无输出变压器的甲乙类互补对称式推挽功率放大电路.它的电路特点是:采用单电源供电方式,输出端两只功放管的中点直流电位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容器耦合,负载(扬声器)一端接电容器的输出端,另一端接地.其电路如图1所示: 图1OTL电路结构图在电路中,输出端通过一个大容量电容器C与负载电阻R连接,对交流信号可视为短路,省掉了输出变压器.同时,电容器又将两功放管的中点直流电位与负载隔断.电路采用单电源E供电, 为了消除交越失真,由D,D.(或其他方式)构成 VT和VTz的基极偏置电路.虽然VT为NPN型管,而VT.为PNP型管,但由于两管的特性一致并对称,故静态时两管的集电极电流相等(即I一 Iz).调整基极偏置电阻R和R.,可使A点电位 (VT和VT.的发射极电位)为E/2,即中点电保养维护改造位.由于扬声器的直流电阻很小,并且静态时无电流,其两端直流电位相同(地电位),所以,输出电容C两端的电压也为E/2.静态时,输入端无输入信号,VT,VT.有较小的正向偏置,导通电流较小,中点电位为E/2, 输出电容C两端的电压也为E/2.输出电流无变化,所以无输出电压.当输入信号为正半周时,VT加正向信号电压而导通,对信号电流进行放大,VT.因加反向信号电压而截止,由于输出电容C容量较大,对交流信号而言视为通路,其信号电流如图1中实线方向: +E一VT集电极一VT发射极一电容C一扬声器一地;扬声器两端得到放大的正半周信号. 当输入信号为负半周时,VT加反向信号电压而截止,VT.加正向电压信号而导通,对信号进行放大,支持其导通的电源是输出电容器上的充电电压.其信号电流如图1中虚线方向:c正端一VT.发射极一VT.集电极一地一扬声器一c负端;扬声器两端得到放大的负半周信号. 通过VT和VT.的交替推挽工作,使两只功放管输出的两个半波信号在负载上合成为一个完整的信号.输出电容C在OTL电路中的作用主要有三个: 一是为VT.管在输入信号的负半周时提供电源;二是为交流信号提供通路;三是隔断直流(防止因负载的直流电阻很小对中点电位影响). 2,OTL电路中的自举电路在OTL电路工作时,当输入信号的正半周使 VT导通时,随着正半周信号的增大,VT的基极电位上升,使A点电位上升.当A点电位接近电源一55—现代电影技术No.12/2007ADVANCEDM0N尸J开ETECHNOLOGY电压Ec时,VT的基极电流受限而不能增加很多, 造成激励不足,甚至影响信号的正常放大.OTI电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励: 不足问题.OTI电路中的自举电路如图2所示图2OTI电路中的自举电路如图所示,在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R.,在R.与R的串联点上接入一个自举电容C,这样就构成了由C和R.组成自举电路.由于C的容量比较大,静态时,C两端充有U电压,由于R阻值比R小,所以U接近Ec/2. 当输入信号正半周时,大信号的输入会使A点电位上升,由于C和R的时间常数较大,电容C 两端的电压基本恒定,即不随输入信号的增大而改变.也就址说,靠C上的充电电压U激励VT 工作.由于c的自举作用,输入信号的正半周B 点电位随之升高,保证了VT管有足够的激励电流使VT充分导通.自举电路的思路就是使VT基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高.由于OTL电路采用单电源供电,供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路的负载电流又很大, 为保证足够大的输出功率,输出电容的容量选取的很大,一般都在几千微法.但大电容通常具有电感效应,在高频时容易产生相移,在低频时又影响放大(对低频信号的容抗大),而且大容量的电容不能采用集成电路制作.为解决这些问题,在大功率的电影扩音机中多采用无输出电容器的OCL电路. 3,自举电路在OCL 电路中的应用电路中去掉了大电容后将两只功放管的发射极直接与输出端的负载(扬声器)相连.由于扬声器阻值较小,必然会对VT和VT和的工作状态以保养维护改造.为保证中点电位的准确, 及中点电位A产生影响OCL电路通常采用双电源供电.用两组大小相等的正,负电源加在电路的两端,以两电源串联的中点电位A点作为零电位点.负载(扬声器)直接接在中点A与地之间,即用+E和一E分别对VT (NPN型)管和VT.(PNP型)管供电.在没有信号输入时,VT和VT的电压降都是E,因此中点A的直流电位是零,负载(扬声器)两端电位相同,没有电流流过.由于双电源供电的电压足够,通常情况下OCL 电路中不需要自举电路,但有些电路为了提高功率输出,增加功率管的激励,也有加入自举电路的. 例如,与井冈山牌2000型流动放映机配套的K2000 型扩音机的功率放大电路就加入了自举电路.其功率放大电路如图3所示:输出图3K2000型扩音机的功翠放大电路功率放大级采用5只晶体管组成甲乙类OCL互补推挽电路.VT,VT.,VT三管复合成NPN 型管作为推挽的上臂功放管;VT.,VH复合成 PNP型管作为推挽的下臂功放管.由于功放级采用38V的双电源对称供电,输出端与地的静态电位都为零电位.输出端与负载(扬声器)之间直接相连,所以电路属OC[电路. (下转第62页)56现代电影技术No.12/2007ADVANGIiiDMOTION尸lCn艉ETEG/'WOLOGYAutodesk为好莱坞业界巨头EFILM提供数字调色配光服务…………………………………… Autodesk和EF1LM达成专业服务协议…………… 中影首钢环球数码数字影院建设有限公司在京成立… 电影科研所成功安装我国第一套JPEG2000数字影院编解码系统等消息5则…………………… 电影器材技术分会举办首期影院放映技术骨干培训班…………………………………………… 现代多厅影院应用新技术讲座召开………………… 日本数字电影技术代表团来访中国电影科研所…… 电影器材技术分会一届理事会二次会议召开……… 第五届数字电影论坛召开在即重量级嘉宾座谈会先行论道………………………………………… 来自《NAB2007》的信息………………………… DOREMI的DCP一2000服务器进行FIPS140—2 第3级安全认证………………………………… AccessIT数字影院的主要进展…………………… 英国电影委员会制定扶持电影的基金计划………… 英国电影与电视艺术学院选用杜比数字影院播放系统……………………………………………… 欧洲第一个商业数字影院虚拟拷贝费协议签署…… BIRTV2007报道等8篇……………………………发行放映协会城市影院协会在京召开2007年度年中工作会议…………… 电影制片厂希望3D电影的复兴能够重振电影行业... 杜比3D数字影院技术.................................... 英国组织讨论欧洲电影业数字化急待解决的问题...... 派拉蒙向装备杜比3D的数字影院提供3D影片 (559)55963652007年总目录Autodesk推出新版视觉效果与剪辑完成系统…… 焦作在全市推广农村数字电影……………………… 以科学发展观统领电影技术工作——记2007'全国电影科技工作会议暨电影专业委员会七届四次会议……………… 亚洲博览会2007(CINEASIA2007)在澳门召开等7篇十一,其它《中国电影技术百年纪事》补正……………………… 武警部队影视工作管理信息化初探………………… 强化实践教学培养高技能的影视技术兵………… 从书看人从人看书——戈永良与上影特技人……………………… "移动式多功能野战宣传文化箱"的研制和应用…… 对武警部队文化装备管理机制的思考……………… 军队影视发行放映管理系统及数据库设计………… 加强电影放映企业在电影消费市场中的竞争力……此时无色胜有色——影视画面中消色的运用…………………… 坚持以人为本,积极稳妥地做好企业改制中的职工思想政治工作,促进企业健康快速发展……… 部队电影发行放映也要强化"市场"意识…………… SolidEdge用于电影机械网络教学的尝试………… 2007影视学会优秀论文奖揭晓…………………… 注重细节精益求精一一哈影厂采取1O项措施打造精品放映机… 科普影院资源共享的思考与实践…………………… 1O4311381231251期页16O2213563624414585954056362O7287398619541O21(上接第56页)为了便于选取参数较一致的大功率管,VT.和 VT采用同型号NPN管,VT.和VT..采用同型号的PNP管.这样上,下两臂电路性能一致,形成两臂同相工作,为此,上臂必须采用一只NPN管(VT) 与其组合进行倒相,使上,下两臂反相工作.由于功放输出是射极跟随电路,R…R?为负反馈电阻,所以上,下两臂各管的J3值应适当选择以获得对称工作. 为保证偏置电压的精确和稳定,在电路中,一方面在两个复合管射极接人适当的电阻(R.,R)作为负反馈,稳定直流工作点;另一方面还采用VT.,w.,R.组成具有放大调节功能的偏置电路,通过调整w.,改变R3与 w.的比值,使功放级获得适当的静态偏置,并使功放工作在甲乙类状态,以减小功放电路输出级的交越失真.由于VT.集电极与发射极之问的交流阻抗非常小,VT.和VT.两基极成为交流同电位.即加到功率复合管的正,负半周信号幅度一致.R,,C组成了自举电路.利用大电容C两端电压不能突变,并借助于R的隔离作用,使功放管的基极电位升高,保证功放管在大信号输入时, 能有足够的基极电流,使信号得到有效的放大. 一62一0卯弘?鸺们0鼹?00?66778888888999。
1.3乙类功率放大器
1.3 乙类推挽功率放大器 1.3.1 变压器耦合乙类推挽功率放大器一、电路 结构特点：上下对称 Tr1：输入变压器，保证两管轮流工作；Tr2：输出变压器，实现输出信号合成。
二、定性工作原理输入信号正半周时，T1导通，T2截止； 输入信号负半周时，T2导通，T1截止。
两个管子轮流工作，一推一拉（挽）所以叫推挽。
三、定量性能分析 Q 点：1、 静态 0CQ I =直流通路： CEQ CC V V =2、 交流通路 2'L L R n R =，12w n w =为输出变压器变比3、 交流负载线：过Q 点，斜率为1'L R -。
4、 动态分析 设：sin i im v V t ω= 当正半周(0)t ωπ≤≤时， 有1sin C cm i I t ω=1sin CE CC cm v V V t ω=-同理，负半周(2)t πωπ≤≤时，2sin C cm i I t ω=-1sin CE CC cm v V V t ω=+两管叠加后21()sin (02)L C C cm i n i i nI t t ωωπ=-=-≤≤RL'.v v i i i oc1c2L L R ++--Tr1Tr2w2CEui i = n ( ic2 - ic1 )i iLC2C1ttttuotCE1i B1ti C1ttVccIcmIbmVcmVcm = Icm*RL'5、 定量计算（1） 输出功率（'L R 上功率就是L R 上功率）o P22111'2'22cm o cm L cm cm L V P I R V I R ===每管输出功率1112o o o P P P ==引进集电极电压利用系数ξcmCCV V ξ=， ξ与激励bm I 有关，(01)ξ≤≤ cm CC V V ξ∴=⋅， 'CCcm L V I R ξ⋅=则：22222max ()112'2'2'cm CC CCo o L L L V V V P P R R R ξξξ⋅===⋅=⋅ 其中：2max2'CC o L V P R =为理想状态，满激励下的输出功率----最大输出功率。
电子管OTL功放电路及原理
电子管OTL功放电路及原理OTL 是英文Output Transformer Less Amplifier 的简称，是一种无输出变压器的功率放大器。
一．OTL 电子管功放电路的特点普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器，其阻抗非常低，仅为4～16Ω。
而一般功放电子管的内阻均比较高，在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为5～10kΩ，故不能直接驱动低阻抗的扬声器，必须采用输出变压器来进行阻抗变换。
由于输出变压器是一种电感元件，通过变压器的信号频率不同，其电感线圈所呈现的阻抗也不同。
为了延伸低频响应，线圈的电感量应足够大，圈数也就越多，因此在每层之间的分布电容也相应增大，使高频扩展受到限制，此外还会造成非线性失真与相位失真。
为了消除这些不良影响，各种不同形式的电子管OTL 无输出变压器功率放大器应运而生，许多适用于OTL 功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。
电子管OTL 功率放大器的音质清澄透明，保真度高，频率响应宽阔，高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ～100kHz，而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。
二电子管OTL 功放电路的形式图1(a)～图1(f)是OTL 无输出功放基本电路。
图1(a)和图1(b)为OTL 功放两种供电结构的方式，即正负双电源式和单电源供电方式。
在正负双电源式OTL 功放中，中心为地电位。
这样可保证推挽电路的对称性，因此可以省略输出电容，使功放的频率响应特性更佳。
单电源式OTL 电路为了使两只推挽管具有相同的工作电压，必须使中心点的工作电压等于电源电压的一半。
同时，其输出电容C1 的容量必须足够大，不影响输出阻抗与低频响应的要求。
图1(c)和图1(d)为OTL 功放电子管栅极偏置的取。
模拟电子技术几种功放电路的比较
1.OCL乙类互补对称电路
+VCC V1
+
+
ui
RL
uo
V2
VEE
2.甲乙类互补对称式功率放大器
+VCC V1
+
+
ui
RL
uo
V2
VEE
常见的OCL甲乙类功率放大电路
2]2 (VCC VCES )2 VCC2
2RL
2RL
任务4 功率放大电路的制作
3）直流电源供给的功率PV
IC1
IC2
1
2
0
I c max
sintd (t)
I c max
PV
2IC1VCC
2VCC Icmax
2V CC(VCC UCES )
RL
2VC2C
RL
4）效率
Pomax VCC UCES Uomax
几种功放电路简介
OTL 为Output TransformerLess 的缩写。 OTL电路为单端推 挽式无输出变压器功率放大电路
OCL,是英文Output Capacitorless TransformerLess的缩写， 意思是没有输出电容器。OCL功率放大电路一般采用正、负 对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直 接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出 变压器的功率放大电路称为单端推挽电路）.
PV
VCC 1
2
0
I cm
sin
td
(t )
VCC I cm
电子技术基础第五、六章单元测试
第五、六章单元测试一、填空题1、直流放大器产生零点漂移的原因是：（1）（2）。
2、集成运算放大器是，内部主要有四部分组成。
（1）；（2）；（3）和（4）。
3、差模信号是指，共模信号是指。
差分放大电路的共模抑制比K CMR的含义是，数学表达式为。
K CMR越大，抑制零漂的能力。
4、在实际差分电路中的R e对不产生电流负反馈作用，仍保持较高的，对有较强的抑制能力。
5、一个理想运放，应具备下列条件是（1）输入电阻；（2）输出电阻；（3）开环电压放大倍数；（4）共模抑制比。
6、根据集成运放的理想条件，直接推导出的两个重要结论，一是，二是。
7、集成运放在应用时，电路中需加保护电路。
常用的保护电路有（1），（2），（3）。
8、集成运放在使用中常见的故障为（1），（2），（3）。
9、功率放大器的种类有（1）、（2）和（3）。
其中功放管的静态工作点在交流负载线上的位置类最高，类最低。
10、目前，应用较为广泛的是无变压器耦合的，常见的有与两种形式。
11、在无变压器耦合的功放电路中，输入信号较小时，造成输出波形在正负相交处造成波形失真，通常把这种失真叫。
为消除这类失真，常在两功放管的基极之间串入，以供给两管一固定的。
12、OCL功放电路，通常要用供电。
OTL电路则省去了电源，在它的输出端加接了一只。
该元件的作用是①，②。
13、为保护功率管安全，除限制功放管的最大集电极电压和电流外，同时还应限制。
14、输出功率较大的功放电路，常采用作为功放管。
它的组合原则是①，②。
这种功放管的电流放大系数为。
15、在使用集成功放电路时，为判断集成电路是否正常工作，一般的方法是测量，再与比较即可。
16、集成功放具有小，轻，可靠和方便的优点。
17、使用集成功放电路，主要应了解它的特性和线路。
18、一般集成电路的管脚编号顺序，可将集成块刻有型号的一面朝上，然后按依次编号。
19、电压放大器中的三极管通常工作在状态下，功率放大器中的三极管通常工作在参数情况下。
分立元件OCL功率放大电路原理分析
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文OutputCapacitorLe的缩写，意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级：输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。
2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。
另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
电子管OTL功放原理及电路
电子管OTL功放原理及电路OTL是英文Output Transformer Less Amplifier的简称，是一种无输出变压器的功率放大器。
一． OTL电子管功放电路的特点普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器，其阻抗非常低，仅为4～16Ω。
而一般功放电子管的内阻均比较高，在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为5～10kΩ，故不能直接驱动低阻抗的扬声器，必须采用输出变压器来进行阻抗变换。
由于输出变压器是一种电感元件，通过变压器的信号频率不同，其电感线圈所呈现的阻抗也不同。
为了延伸低频响应，线圈的电感量应足够大，圈数也就越多，因此在每层之间的分布电容也相应增大，使高频扩展受到限制，此外还会造成非线性失真与相位失真。
为了消除这些不良影响，各种不同形式的电子管OTL无输出变压器功率放大器应运而生，许多适用于OTL功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。
电子管OTL功率放大器的音质清澄透明，保真度高，频率响应宽阔，高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ～100kHz，而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。
二电子管OTL功放电路的形式图1(a)～图1(f)是OTL无输出功放基本电路。
图1(a)和图1(b)为OTL功放两种供电结构的方式，即正负双电源式和单电源供电方式。
在正负双电源式OTL功放中，中心为地电位。
这样可保证推挽电路的对称性，因此可以省略输出电容，使功放的频率响应特性更佳。
单电源式OTL电路为了使两只推挽管具有相同的工作电压，必须使中心点的工作电压等于电源电压的一半。
同时，其输出电容C1的容量必须足够大，不影响输出阻抗与低频响应的要求。
图1(c)和图1(d)为OTL功放电子管栅极偏置的取法。
由于上边管阴极不接地，因此上边管的推动信号由栅极与阴极之间加入，而下边管的推动信号可由栅极与地之间加入。
至于其偏置方式，上边管可通过中心点对地分压后取出，而下边管的偏置电压必须另设专门的负压电源来供给。
几种常见的功放电路
电子整机维修
几种常见的功放电路
1.甲类功放电路：甲类功放电路又称为单管功率放大器。此类放大器末级功率管的工作点在其线 性部分的中点，不论信号电平如何变化，他从电源取出的电流总是恒定不变的，因此也是效率 比较低的。其实际效率不超过25%。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分 量中次级谐波非常丰富，听感上具有低音厚实、中音柔顺温暖，高音清晰圆润、层次感丰富的 特点。缺点是耗电量大，效率低，容易发热和对散热性要求高。此外，由于长期工作在大电流 高温状态下，因此容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本较高。此类放大器适用于 小功率高保真放大。 如图所示为单管甲类功率放大电路。T1是输入变压器，其主要作用是变换阻抗（使前级得 到一个合适的负载），传输交流信号；T2是输出变压器，也主要起阻抗变换作用（使负载RL 与功放管的输出电阻相匹配）、传输功率。RB1、RB2、RE构成功放管的带直流负反馈的分 压式偏置电路；CB和CE分别为基极和发射极的交流旁路电容，CB将RB1和RB2交流短路，避 免了输入信号在偏置电阻 1 R 0 2 c i t t C 1 c i 2 0 c i 2 1 0 V V E B B G t U 1/2 ~ i i u u 0
BTL电路图(桥式推挽功放或称平衡式无输出变压器电路)
BTL电路图（桥式推挽功放或称平衡式无输出变压器电路）BTL电路图（桥式推挽功放或称平衡式无输出变压器电路）1.优缺点①优点：·电源利用率（理想情况下）是100%，比OTL或OCL电路提高了50%·BTL输出功率是OCL或OTL的四倍②缺点：·晶体管数目最多，总损耗增大，致使转换效率降低·输入输出信号均无接地点，用时不十分方便2.应用举例（以LM386集成功放为例）①LM386简介· 内部电路：说明：▲ 是一种通用型小功率集成功放，具有低功耗、失真小、电源电压范围广等特点。
▲ T1、T2与T3、T4构成达林顿PNP型输入级T5与T6为集电极镜像电流源负载，输入阻抗为50kΩ。
采用这种输入方式时，输入直流电为可接近零。
▲ T7为中间级，其负载为一恒流源，因此具有极高的电压增益。
▲ T8、T9与T10组成准互补输出，其中D1、D2提供静态偏置以消除交越失真。
▲ 电路单电源供电，如在①、⑧间接一个可调电阻电容串联网络，就可改变功放的增益，其可调范围为20～200倍。
▲ LM386供电电压为4～12V，LM368N供电电压为5～18V。
▲ LM386在Vcc=6V时可驱动4Ω负载，9V时可驱动8Ω负载，16V时可驱动16Ω负载。
·外部引线图②LM386应用·LM386组成OTL电路W1调增益，R8、C3与相位补偿，防自激；C2为电源退耦电容；C4为输出耦合电容；W2控制输入信号的大小。
C1、C2可取10μF。
若增益只需20倍，且电路无自激，则增益调节网络、相位补偿网络及电源退耦网络都可消去，可变成简单的外围应用电路。
·BTL音频功放▲ LM386(1)接成同相放大，LM386(2)接成反相放大。
▲ 因①、⑧脚均开路，所以每片LM386的电压增益为20倍，电路总增益为40倍。
▲ 因两片OTL功放的静态输出都是电源电压+VCC的一半，所以负载上无静态信号。
第5讲-功率放大电路
5.4 实际功率放大电路分析
5.4.4 功率放大器应用中的几个问题
在功率放大器的实际工作中，为了电路特别是功放管的安 全，有一些问题应当引起注意。 1.供放管放热
通常的散热措施是给功放管加装散热片，在功放电路中， 尤其是中、大功率的功放电路中，必须按照要求给功放管加散 热片（板）。 2.功放管的二次击穿
功放电路的最大不失真输出功率，是指在正弦信号输入 下，失真不超过额定要求时，电路输出的最大信号功率，用放
下一页 返回
5.2 甲类功率放大电路
大电路的最大输出电压有效值和最大输出电流有效值的乘积来 表示。 2）效率η
功率放大器的效率是指负载得到的信号功率和电源供给的 功率之比。 3）管耗
管耗即功放管消耗的功率，它主要发生在集电结上，称为 集电极耗散功率PT。
第5章 功率放大电路
5.1 功率放大电路概述 5.2 甲类功率放大电路 5.3 互补对称功率放大电路 5.4 实际功率放大电路分析
5.1 功率放大电路概述
5.1.1 功率放大电路的特点
1.要求输出足够大的功率 所谓最大输出功率是指在输入正弦波信号下，输入波形不
超过规定的非线性失真指标时，功放电路最大输出电压和最大 输出电流有效值的乘积，其表达式为Pomax=IomUom 2.效率要高
上一页 下一页
5.4 实际功率放大电路分析
在大电压大电流情况下工作的功放管，要设法避免或减少 二次击穿的发生，缩短一二次击穿的时间，其主要措施是：通 过增大管子的功率容量、改善管子的散热状况等保证管子工作 在安全区之内；避免由电源剧烈波动、输入信号突然加强以及 负载开路、短路等原因引起的过流和过压现象；在负载两端并 联保护二极管，防止感性负载造成功率管过压或过流，在功放 管的C、E端并联稳压管可吸收瞬时过电压。 3.功放管的过压过流保护
功率放大电路
单边失真的正弦波
不失真的正弦波
半 波
§6-3 乙类推挽功率放大电路
教学目标： 1、了解乙类推挽功率放大电路组成
2、理解并掌握乙类推挽功率放大电路工作原理
3、理解电路存在的问题及解决办法
一、电路构成
T1 、T2 ：输入、输出变压器 V1 、V2 ：功放管
二、工作原理
1、无信号输入时： V1、V2截止，处于乙类状态。
3、 OCL功率放大电路存在的问题及解决办法。
教学目标：
1、掌握OCL电路组成 2、理解并掌握OCL电路工作原理
3、OCL电路存在的问题及解决的办法
（二）OCL电路
中点电压为UA=0 1、无信号输入时：
V1、V2处于乙类状态 2、有信号输入时：
（1）ui 正半周： 瞬时极性基极为正，发射极为负
V1导通—— 形成ic1（逆时针） —— RL左正右负
3、总结：iC1与iC2流经RL方向相反，RL可获得较
完整的正弦波。
三、改进电路 （一）电路构成
（二）工作原理
1、无信号输入时：V1、V2截止，处于乙类状态。 2、有信号输入时：
（1）ui 正半周：瞬时极性上正下负
1 —— Uc EC C 充电： V1导通 —— 形成ic1（逆时针） 2
ห้องสมุดไป่ตู้
V2截止 RL上正下负
1 2
电路缺点：效率低 3、管耗PC ： PC＝PE－Po 最大耗散功率PCM： PCM＝PE＝ECICQ＝2Pom
小
1、变压器的作用
2、计算变压比
结
3、甲类功率放大电路特点及缺点
作
业
1、甲类功放电路中RL=4Ω，RL’=100Ω，ηT=80%，
o tl功率放大电路计算公式
o tl功率放大电路计算公式
OTL电路为推挽式无输出变压器功率放大电路。
通常采用单电源供电，从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。
省去输出变压器的功率放大电路通常称为OTL(Output Transformer Less)电路。
OTL(Output Transformer Less)电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。
OTL电路输出功率公式为：
P0max=1/8*Vcc*Vcc/RL=0.125*Vcc*Vcc/RL
其中：VCC是电源电压，RL是负载电阻。
OTL电路的特点是采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。
“两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致，互补对称，均为射随组态，串联，中间两管子的射极作为输出)。
OTL电路的优点是只需要一组电源供电。
缺点是需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容；低频特性差。
无输出变压器的推挽功率放大器
二、信号的放大过程
截交位止分流输）开而入，。言i信，2通号把过vBiR负点L；半电v周位i正时和半，“周地V时1”输，点出V电正1输半出周负信半号周，信V号2导，通V3（导V通3
（V2截止），i3流过RL。在vi一周期内，V2、V3轮流导电，RL
三、最大输出功率
因C3的作用，单管电源电压为VG/2。则输出最大功率时， 输出管的集电极电压和集电极电流峰值分别为
V
2 G
8RL
62 W 88
0.56W
二、工作原理
静态时，A点电位为VG/2。由于CL隔直流，则RL上无电流。 vi正半周，vb1 > 0，V1导通（V2截止），iC1流过负载RL；
vi负半周，vb2 > 0，V2导通（V1截止），iC2流过负载RL。在
输入信号vi一个周期内，两管轮流工作，RL上得到完整的放
大信号。
交流通路：
7.4.2 互补对称式推挽OTL功放电路
Vcem
1 2 VG
；I cm
Vcem RL
VG 2 RL
忽略饱和压降和穿透电流，则最大输出功率为
Pom
1 2
I cm
Vcem
1 2
VG 2RL
1 2 VG
即
Pom
V
2 G
8RL
（7.4.1）
[例7.4.1] 互补对称OTL功放电路中，VG 6V, RL 8 ，求 该电路的最大输出功率。
解
Pom
7.4 无输出变压器的推挽功率放大器 （OTL）
7.4.1 输入变压器倒相式推挽OTL功放电路
7.4.2 互补对称式推挽OTL功放电路
7.4 无输出变压器的பைடு நூலகம்挽功率放大器（OTL）
推挽式电路是什么推挽式开关电源的优缺点解析
推挽式电路是什么推挽式开关电源的优缺点解析推挽式电路（Push-pull circuit）是一种常见的功率放大电路，主要用于实现信号的放大和驱动。
它由两个互补的晶体管（通常一个是NPN型晶体管，另一个是PNP型晶体管）组成，一个用于信号的正半周放大，另一个用于信号的负半周放大。
推挽式电路在放大信号的同时，还可以实现信号的反相。
推挽式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，它的主要特点是将输入的直流电转换为高频脉冲信号，再通过输出变压器进行变压和整流输出。
推挽式开关电源具有以下几个优点：1.高效率：推挽式开关电源具有较高的转换效率，通常可以达到90%以上。
这是因为它通过开关元件的快速开关来控制输出电压，并且在开关元件导通和关断的瞬间，电流几乎没有能量损失。
2.稳定性好：推挽式开关电源通过反馈控制保持输出电压的稳定性。
当负载发生变化时，开关电源可以迅速调整开关元件的开关频率和占空比，以保持输出电压稳定。
3.多功能性：推挽式开关电源可以适应不同的输入电压和输出电压要求。
它可以用于电子设备、通信设备、汽车电子等领域，并可以实现不同电压的输出。
尽管推挽式开关电源具有许多优点1.复杂性：推挽式开关电源的设计和实现相对复杂，需要考虑开关元件的选型、传输线路的设计和电磁干扰等因素。
因此，对于一些应用而言，可能需要更高的设计和制造成本。
2.噪声问题：由于推挽式开关电源的高频开关操作，可能会产生较大的电磁干扰噪声。
尤其在用于音频放大器时，可能会对音质产生一定的影响。
3.输出波形的失真：由于开关元件等原因，推挽式开关电源的输出波形可能出现一定的失真。
这些失真可能会影响到一些对波形要求较高的应用。
综上所述，推挽式开关电源具有高效率、稳定性好和多功能性等优点，但其设计复杂、可能会产生电磁噪声以及输出波形失真等缺点需要考虑。
在实际应用中，需要根据具体需求综合考虑这些因素，并进行合适的设计和优化。
推挽放大器工作原理
推挽放大器工作原理
推挽放大器是一种广泛应用于音响系统中的放大器，具有高效、稳定、输出功率大等优点。
其工作原理是通过两个功率晶体管交替工作来放
大信号，实现输出功率的放大。
推挽放大器的核心部件是两个功率晶体管，一个为NPN型管，一个为PNP型管。
两个管通过电容相连，在输入信号作用下，它们可以交替
放大信号。
当NPN管工作时，输出信号为正半周，当PNP管工作时，输出信号为负半周，两个管交替工作可以实现输出信号的完整波形。
为了保证两个管工作的正常交替，需要在它们的输入端设置一个使其
交替的偏置电路。
在此电路中，有一个反相器可以保证两个晶体管以
相反的工作方式工作，以达到正负半周交替的目的。
推挽放大器的输出信号通常需要经过滤波电路进行处理，以去除交流
信号，保留直流信号。
同时，在输出信号的阶段还需要添加保护电路，以保护功率晶体管不被损坏。
总的来说，推挽放大器的工作原理可以概括为：输入信号经过偏置电路，驱动两个功率晶体管进行交替工作，输出信号经过滤波和保护电
路后得到最终放大的结果。
推挽放大器的优点在于它可以实现高效、稳定的放大，能够输出大功率信号，适用于音响系统等需要高功率放大的场合。
同时，它的输出电阻较小，可以直接驱动一些较低阻抗负载，不需要经过变压器进行匹配，提高了放大效率。
需要注意的是，推挽放大器在工作时会引入一定的交错失真，因此在设计和调试时需要注意这一点，并采取一定的措施进行校正和处理，以确保输出信号的准确性和稳定性。
总之，推挽放大器的工作原理虽然比较复杂，但其高效、稳定的放大性能，使其成为一种非常实用的放大器，被广泛应用于音响系统和音频设备中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.4.1 输入变压器倒相式推挽 输入变压器倒相式推挽OTL功放电路 功放电路
7.4.2 互补对称式推挽 互补对称式推挽OTL功放电路 功放电路
7.4 无输出变压器的推挽功率放大器（OTL） 无输出变压器的推挽功率放大器（ ）
7.4.1 输入变压器倒相式推挽 输入变压器倒相式推挽OTL功放电路 功放电路 一、电路结构 V1 、 V2 为参数一致的 为参数一致的NPN型 型 功率管。 功率管。R1、R2和Re1为V1的偏置 电阻； 电阻；R3、R4和Re2为V2的偏置电 阻 ， 保证管子静态时处于微导通 状 态 ， 以 克 服 交 越 失 真 。 Re1 和 Re2为电流负反馈电阻，稳定静态 为电流负反馈电阻， 工作点， 并减小非线性失真。 工作点 ， 并减小非线性失真 。 输 入变压器用作信号倒相耦合， 入变压器用作信号倒相耦合 ， 在 次级N 上产生大小相等、 次级 1 、 N2 上产生大小相等 、 相 位相反的信号vb1和vb2。CL为耦合 位相反的信号 电容， 作用是隔直通交， 电容 ， 作用是隔直通交 ， 并兼作 V2管的电= ≈ 0.56W 8 RL 8×8
1 1 VG 1 ′ ′ Pom = I cm ⋅Vcem = 2 R 2 VG 2 2 L
即
V 2G Pom = 8RL
（7.4.1） ）
[例7.4.1] 互补对称 例 互补对称OTL功放电路中，G = 6V, RL = 8Ω ，求 功放电路中， 功放电路中 V 该电路的最大输出功率。 该电路的最大输出功率。 解
7.4.2 互补对称式推挽 互补对称式推挽OTL功放电路 功放电路 一、电路结构 V2 、 V3 为特性对称的异型功放 为激励放大管， 推动V 管 ； V1 为激励放大管 ， 推动 2 、 V3 功放管。 作用是调节A点电位保 功放管 。 RP1 作用是调节 点电位保 持 VG/2。RP2 作用是调节 3、 V2 管偏 。 作用是调节V 置电流， 克服交越失真。 置电流 ， 克服交越失真 。 C4 为自举 电容。 工作时为共射组态， 电容 。 使 V2 、 V3 工作时为共射组态 ， 提高功率增益。 为隔离电阻： 提高功率增益 。 R4 为隔离电阻 ： 对 交流而言， 点电位和“ 交流而言，把B点电位和“地”点电 二、信号的放大过程 点电位和 位分开。 位分开。 输入信号v 负半周时， 输出正半周信号， 导通（ 输入信号 i 负半周时 ， V1 输出正半周信号 ， V2 导通 （ V3 截止） 通过R 正半周时， 输出负半周信号， 截止），i2通过 L；vi正半周时，V1输出负半周信号，V3导通 截止） 流过R 一周期内， 轮流导电， （V2截止），i3流过 L。在vi一周期内，V2、V3轮流导电，RL 上得到完整的信号。 上得到完整的信号。
三、最大输出功率 的作用，单管电源电压为V 。则输出最大功率时， 因C3的作用，单管电源电压为 G/2。则输出最大功率时， 输出管的集电极电压和集电极电流峰值分别为 ′ Vcem VG 1 ′ ′ Vcem ≈ VG ；I cm ≈ = 2 RL 2RL 忽略饱和压降和穿透电流， 忽略饱和压降和穿透电流，则最大输出功率为
二、工作原理 静态时， 点电位为 点电位为V 。由于C 隔直流， 上无电流。 静态时，A点电位为 G/2。由于 L隔直流，则RL上无电流。 vi正半周，vb1 > 0，V1导通（V2截止），iC1流过负载 L； 正半周， 流过负载R ， 导通（ 截止） vi负半周，vb2 > 0，V2导通（V1截止），iC2流过负载 L。在 负半周， 流过负载R ， 导通（ 截止） 输入信号v 一个周期内，两管轮流工作， 输入信号 i一个周期内，两管轮流工作，RL上得到完整的放 大信号。 大信号。 交流通路： 交流通路：