!用分立元件设计放大器电路教程
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析OCL (Output Capacitor-Less) 分立元件功率放大电路是一种常见的用于音频放大的电路。
它广泛应用在音频功放、音箱等设备中。
下面将对OCL 分立元件功率放大电路的安装与调试原理进行详细分析。
1.安装电路元件：首先，需要准备和安装电路所需的各种元件，包括电容、电阻、晶体管、电感等。
这些元件的选用和连接方式对于电路的正常工作至关重要。
在选择元件时，需要根据电路的要求选择合适的额定值和参数，确保元件能够承受电路中的电压、电流等。
在安装元件时，需要注意元件的引脚连接方式和方向，确保元件正确连接，防止引脚接触不良或短路等问题。
2.连接电路：连接电路时，需要按照电路图的要求将各个元件正确连接。
在连接电路时，需要注意信号线和电源线之间的布线方式，尽量避免信号线和电源线的交叉干扰。
同时，还需要留意电线的长度，尽量保持信号线和电源线的长度相等，以减少传输过程中的信号损失。
3.进行电源供应：在连接电路完成后，需要接入适当的电源供应，以提供电路所需的工作电压和电流。
在接入电源时，需要注意电源的极性和电压等级，确保电源的正负极正确连接，防止电源短路。
4.进行调试：在进行调试之前，需要先对电路进行检查，确保连接正确、没有短路或接触不良等问题。
调试过程中，可以使用示波器、信号发生器等仪器，对电路进行测量和分析。
首先可以通过检查电源电压是否正常，确保电路能够正常供电。
然后可以输入一定频率和幅度的信号，检查信号是否能够正确放大输出。
在调试过程中，需要根据实际情况调整电路中的元件数值、增益等参数，以获得期望的电路性能。
5.进行性能测试：在完成电路的调试后，需要进行性能测试，以验证电路的放大功率、频率响应、失真程度等指标是否满足要求。
可以使用电子负载、频率分析仪等设备对电路输出进行准确的测量和分析。
通过对性能的测试，可以进一步调整电路中的元件参数，优化电路性能。
通过以上的安装与调试步骤，可以确保OCL分立元件功率放大电路能够正常工作并达到预期的性能要求。
分立元件放大电路
Z
IZ
愈r Z 小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
2019年9月18日 *
电工电子学C
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三、晶体三极管
• 三极管的结构与类型 • 三极管的放大原理 • 三极管的特性曲线 • 三极管的主要参数
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电工电子学C
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1、 结构与类型
前一页 后一页
NPN型 C 集电极 集电极 C PNP型
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电工电子学C
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本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）使一些价电子获得足够 的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同 时共价键上留下一个空位，称为空穴---本征激发.
UCE1V
工作压降： 硅UBE 0.6~0.7V 锗UBE 0.2~0.3V
0.4 0.8 UBE(V)
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电工电子学C
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（2） 输出特性 ICf(UCE)IB常数
IC(mA )
此区域满足4 I线C=性I区B （称放为3 大区），具 有恒流特性2。
当定的U1CE0数0大值于A时一， I即C只IC8与=0IIABB有。关，
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2、电流分配关系和放大原理
C 三极管放大的外部条件
发射结正偏、集电结反偏 B
N P RC
对NPN, 从电位的
角度看：
发射结正偏 VB>VE
N RB
E EB
EC
集电结反偏 VC>VB
浅析如何用分立元件设计功放
浅析如何用分立元件设计功放功放（power amplifier）是一种电子设备，将输入信号的电能放大到能够驱动扬声器或负载的能量水平。
它是音响系统、电视、收音机、汽车音响等电器产品中不可或缺的元件。
在本文中，将对如何使用分立元件来设计功放进行深入的分析。
首先，了解功放的基本原理是设计过程中的首要任务。
功放通常由前级、中级和输出级组成，每个级别都有其特定的功能和参数要求。
前级负责接收输入信号，并将其放大到合适的级别，以便中级进一步处理。
中级通常是放大电路，它进一步放大信号，并通过输出级将其驱动到扬声器或负载。
输出级通常是功放的最终级别，它负责将中级放大的信号驱动扬声器或负载。
在设计功放时，需要选择适当的分立元件。
常见的分立元件包括晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和双极型晶体管等。
这些分立元件具有不同的放大特性、功率容量和频率响应范围。
根据设计要求，可以选择合适的元件来实现所需的功放功率和频响。
其次，功放的电路设计需要考虑电源和散热系统。
电源是为功放提供所需的电能的关键组成部分。
适当的电源设计可以确保功放正常工作，并提供稳定的电压和电流。
散热系统用于分散功放产生的热量，防止温度过高而影响性能或损害元件。
散热系统通常包括散热器、风扇和热管等组件，其设计需要考虑功放的功率输出和工作环境的温度。
最后，测试和调试是设计功放的必要步骤。
通过使用适当的测试仪器，如示波器、频谱分析仪和信号发生器等，可以验证功放的性能指标，如增益、失真和频率响应等。
调试过程中，可以对功放电路进行微调，以确保其性能达到设计要求。
综上所述，设计功放需要充分理解功放原理，选择适当的分立元件，考虑电源和散热系统，并进行测试和调试。
这种设计过程需要综合应用电子学、电路设计和信号处理等相关知识。
准确理解并正确应用这些知识，可以设计出满足需求的高性能功放。
分立元件运算放大器电路工作原理
操作放大器，常被称为op—amp，是许多电子电路的关键构件。
在本篇文章中，我们将探讨具有离散组件的基本op—amp电路的工作原则。
让我们看看一个op—amp的内部结构。
它一般由三个终端组成：倒置输入（标签为"−"），非倒置输入（标签为"+"），输出。
它还包含正负电压的供电连接。
op—amp的关键特征是其高增益和差分输入，这意味着输出电压对两个输入电压的差异高度敏感。
op—amp可以用于多种配置，例如反向放大器，非反向放大器，差分放大器，以及集成器等等。
在这里，我们将专注于反向放大器配置，这是op—amp的基本和广泛应用。
在简单的反向放大器电路中，op—amp与一个反馈网络相连接，通常包括一个电阻器。
op—amp的反向输入通过电阻器与输入信号连接，反馈电阻器将输出与反向输入连接。
非倒置输入常被定位为单限输入信号。
当一个电压信号被应用到反转输入时，Op—amp会放大电压并产生输出信号。
放大器的增益由反馈电阻器与输入电阻器的比量决定，这可以用公式Av=—Rf、Rin计算，其中Av是电压增益，Rf是反馈电阻器，Rin是输入电阻器。
在理想的op—amp中，收益是无限的，输入阻碍是无限的，意味着没有流流流入倒置输入。
然而，在现实中，op—amp具有有限的收益和输入阻力，以及抵消电压和电流，这需要在实用电路设计中加以考虑。
让我们考虑一个应用，一个反向放大器用来放大传感器的弱信号。
op—amp电路为提升传感器信号提供了必要的收益，使其适合电子系统中的进一步处理。
简而言之，具有离散组件的基本op—amp电路以高收益和差分输入的原则运作。
特别是反向放大器的配置，为扩展输入信号，精确控制收益提供了方便的方法。
了解op—amp电路的工作原则对电子系统的设计和故障排除至关重要。
操作放大器是多功能组件，在电子电路中发挥关键作用，其工作原理是工程师和电路设计师的基本知识。
反向放大器的电路尤其表明在信号放大中应用了op—amp，对收益有精确的控制。
只用三个分立元件自制最简单的实用功放
只用三个分立元件自制最简单的实用功放
江苏省泗阳县李口中学沈正中
笔者先用3DD303C等三只分立元件，制作了最简单实用的单管单声道功放，可谓是一款音质优
美、最简单的经典功放。
用电脑音频信号输入单声道，
根据电源电压不同，实测音乐输出
功率约0.1W～4W，整机功耗约0.12W～4.8W。
很适合室内欣赏音乐，也可用于初学者学习单管
放大电路的制作，电路图如
图2所示。
按照图2所示电路，把
100μF电容C、10KΩ可变
电阻R和3DD303C三极管
T三个元件连接好，接上阻
抗为4Ω～16Ω喇叭（或音
箱）L（大口径喇叭效果更好！），再接上1.5～24V直流电源，根据电源电压，通过调整可变电阻R，把三极管的偏置电流调整到接近200mA以下或正常放大工作点即可，然后测出可变电阻R的阻值，换上对应阻值的定值电阻。
当电源电压大于9V时，为了防止三极管过于发热，可适当加散热片。
三极管T也可选用3DD15、3DD200、3DD207、3DD102、3DD303、2N3055等替代3DD303C。
笔者是用3DD303C制作的。
分立元器件OCL功率放大器工作原理分析与理解_电子电路识图全突破_[共2页]
![分立元器件OCL功率放大器工作原理分析与理解_电子电路识图全突破_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/4905905d6529647d272852e0.png)
1042.10 分立和集成OCL功率放大器电路详解OCL 是英文Output Capacitorless 的简写，其意思为无输出电容，即没有输出端耦合电容的功率放大器。
2.10.1 分立元器件OCL 功率放大器工作原理分析与理解1．电路特点OCL 功率放大器与OTL 功率放大器相比具有下列一些特点。
（1）省去了输出端耦合电容器，扬声器直接与放大器输出端相连，如果电路出现故障，功率放大器输出端直流电压异常，这一异常的直流电压直接加到扬声器上，因为扬声器的直流电阻很小，便有很大的直流电流通过扬声器，损坏扬声器是必然的。
所以，OCL 功率放大器使扬声器被烧坏的可能性大大增加，这是一个缺点。
在一些OCL 功率放大器中为了防止扬声器损坏，设置了扬声器保护电路。
（2）由于要求采用正、负对称直流电源供电，电源电路的结构复杂，增加了电源电路的成本。
所谓正、负对称直流电源就是正、负直流电源电压的绝对值相同，极性不同。
（3）无论什么类型的OCL 功率放大器，其输出端的直流电压都等于0V ，这一点要牢记，对修理十分有用。
检查OCL 功率放大器是否出现故障，只要测量这一点的直流电压是不是为0V ，不为0V 时说明放大器已出现故障。
2．电路分析说明关于OCL 功率放大器的电路分析方法主要说明以下几点。
（1）直流电路分析中注意正、负电源供电电路，电路中+V 端直流电压最高，地端其次，-V 端直流电压最低。
直流电流是从+V 端流向地端，或流向-V 端，另外地端流出的直流电流流向-V 端。
（2）OCL 功率放大器中的输入级会采用差分放大器，对电路中负反馈电路的分析要倍加小心。
（3）直流电路和交流电路的分析同OTL 功率放大器一样。
（4）OCL 功率放大器已集成化，有专门的OCL 功率放大器集成电路。
3．输出端直流电压分析OCL 功率放大器输出端的直流电压等于0V 。
前面介绍的OTL 功率放大器中，输出端的直流电压等于直流工作电压的一半，而OTL 功率放大器输出端的直流电压为0V 。
分立元件,完美音质【功率放大电路】
组装与调试项目6 功率放大电路第一部分：“功率放大电路”电路功能和原理简介一、功能说明该功率放大电路从结构上由电源板、左声道板、右声道板三块电路板组成（左、右声道电路完全相同），电源板负责供电，左、右声道板实现左、右声道信号功率放大。
二、原理简介功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。
1. 电源电路从安全方面考虑，电源输入不采用电源变压器，而是从稳压源直接输入某数值的正、负直流电压，正电压由P1的1脚输入，经可调稳压模块LM317和扩流电流（Q1、R1）后得到功放电路需要的正电压值（+VCC=12V）和电流值（+I≥1.5A）。
同理，负电压由P1的3脚输入，经可调稳压模块LM337和扩流电流（Q2、R5）后得到功放电路需要的负电压值（-VCC=－12V）和电流值（-I≥－1.5A）。
正、负电源从P2的1、3脚输出给功放板供电。
2．音量调控电路该电路主要由R1、RL1、RW1、C1和C2组成，其中RL1为匹配电阻，实现输入匹配，RW1为音量调节电位器。
3．音调调控电路该电路主要由R2、R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5、C6、RW2和RW3组成，RW2和RW3为音调调节电位器。
4．滤波和前级放大电路滤波电路由R7、R8、R9、R10、C7和C8组成，实现前级放大前的信号滤波。
前级放大电路由NE5532及其外围元件构成，采用同相比例运算放大电路模式，实现前级信号放大。
5功率放大电路部分功率放大电路的输入级采用差分放大电路，主要由Q1、Q2组成，输出级由两只型号相同的NPN型大功率晶体管Q6、Q7组成，而没有采用互补对称推挽电路。
输出管Q7对于负载（扬声器）来说是共发射极电路，而Q6则是射极输出电路，因此是不对称放大。
三、NE5532芯片介绍NE5532是双运放集成电路，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器，其封装和内部结构分别如图1（a）（b）所示，其管脚说明如表1所示。
!用分立元件设计放大器电路教程
用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
分立元件OTL放大器制作
分立元件OTL放大器制作
如图所示
通过模拟电子技术基础和电工电子学基础的学习,我们可以试着设计分立元件直接耦合的放大器,设计时我们从电工学基础可以知道如图1-25所示的近似计算法
当I4=10I1时那么电流可以近似i2=I3+i4，那么在计算三极管直接耦合电路时这一点可以大大简化设计计算量和复杂程度，如图2
在设计时我们只要注意让i2=10i4这样设计起来就简
便的多了，在计算前后级静态工作点时我们可以这样计算并确定一些参数，假设vt1和vt2的放大倍数都是100，vcc是12v，vt1两端电压设计6v ；vt1集电极电压设计为3v i2设计为10ma那么i4就是1毫安，i5=i6=100i4=100ma,i1=10/100=0.1ma那么
rb1=（12-0.7）/(0.1/1000)=119.3k
rc1=（12-6）/0.01=600欧姆
rc2=（6-0.7）/0.1=53欧姆
re2=3/0.101=29.7欧姆
这样我们都能简单的把电路参数设计出来了。
图三是设计的直接耦合otl放大器就是更据这一原理设计出来的绝度好用设计出来的放大器工作电压宽，失真小。
第八章 分立元件放大电路(一)
电压增益
Vo AV Vi Vo AR Ii ( )
电流增益
Io AI Ii Io AG Vi (S )
互阻增益
5
互导增益
放大电路的性能指标
2、最大输出幅度
表示在输出波形没有明显失真的情况下，放大电路能够提 供的负载的最大输出电压（或最大输出电流），一般指电压的 有效值，以 U om 表示。也可以用峰-峰值表示，正弦信号的峰峰值等于其有效值的 2 2 。
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一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
1. 画出直流等效电路
2. 由输入方程求出三极管静态基极电流IB
U CC U BE IB Rb
3. 在三极管输出特性曲线中，找到 IB所对应的那条输出特性曲线
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RB IB +
RC IC +
U CE
U CC
U BE
-
-
一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
输入电阻描述了放大电路对信号源索取电流的大小。 通常希望放大电路的输入电阻越大越好→电阻越大，说明放大电路对信号源索 取的电流越小。
7
Rs + Vs –
Ii + Vi – 放 大 Ri 电 路
放大电路的性能指标
5、输出电阻
输出电阻是从放大器输 出端看进去的电阻。如 图，对负载来说，放大 器相当于它的信号源， 而Ro正是该信号源的内 阻。根据戴维南定理， 放大器的输出电阻定义 为
动态分析 之 图解法
vs Vsm sin ωt
vBE VBB vs iB Rb
负载开路时：
vCE VCC iC Rc
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一、固定偏置放大电路
用分立元件设计制作功率放大器教程
用分立元件设计制作功率放大器教程第一步：功率放大器的基本原理在开始设计和制作功率放大器之前，我们首先需要了解功率放大器的基本原理。
功率放大器是一种能够将输入信号的功率放大到较大值的电路，它由信号输入端、电源以及输出负载组成。
功率放大器的主要任务是提供足够的功率给输出负载，以使得输出信号能够以理想的形式呈现。
第二步：选取合适的放大器类型根据不同的应用需求，我们需要选择适合的功率放大器类型。
常见的功率放大器类型包括B类、A类、AB类等。
在选择时，我们需要考虑功率放大器的效率、线性度以及成本等因素。
第三步：确定放大器的规格要求根据具体的应用需求，我们需要确定功率放大器的规格要求。
这包括输出功率、频率响应、失真度以及输入输出阻抗等。
规格要求的确定将有助于我们选择合适的元器件和设计电路。
第四步：选取适合的分立元件根据放大器的规格要求，我们需要选取适合的分立元件来实现电路设计。
这些分立元件包括晶体三极管、功率二极管、电容、电感等。
在选择元件时，我们需要考虑其参数、价格、可获得性以及性能等因素。
第五步：进行电路设计在选取了适合的分立元件后，我们可以开始进行功率放大器的电路设计。
电路设计的关键是根据电路模型和参数，合理选择元件的阻值、容值以及元件之间的连接方式。
这需要一定的电路基础知识和经验。
第六步：制作电路板在电路设计完成后，我们需要将电路设计转化为实际的电路板。
这一步包括进行电路板布局设计和电路板制造。
电路板布局设计需要合理地安排元件的位置和连接方式，以减少信号干扰和噪声。
电路板制造可以选择自行制作或者委托专业的制造厂家进行。
第七步：组装和调试在电路板制作完成后，我们需要进行电路的组装和调试。
这包括将元件焊接到电路板上，并进行必要的电路连通性测试和性能测试。
通过调试，我们可以检测和修正电路中的问题，以确保功率放大器的正常工作。
第八步：性能评估和优化通过进行性能评估和优化，我们可以进一步改进功率放大器的性能。
分立元件运算放大器电路工作原理
分立元件运算放大器电路工作原理
运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-amp）是一种用于电路设计和信号处理的基本元件。
它是一种高增益、差分输入、单端输出的电子放大器，用于将输入信号放大到一个更高的电压水平。
Op-amp通常被用作反馈放大器、比较器、滤波器等等。
Op-amp的工作原理可以用一个简单的数学模型来描述，其基本性质包括很高的增益、很大的输入阻抗、很小的输出阻抗。
Op-amp的典型运算放大器电路包括一个反馈电阻网络，负反馈将输出信号直接返回到输入端，通过调节输入信号的两个节点之间的电压差实现放大器的功能。
Op-amp的典型工作模式是线性运算，即在输入端的电压信号线性增加时，输出端的电压信号也会以同样的方式增加。
在非线性运算时，输入端的电压信号变化可能会导致输出端的电压信号呈现非线性情况，例如饱和、失真等。
Op-amp在电路设计中有着广泛的应用，常见的电路包括反馈放大器、比较器、积分器、微分器、滤波器等。
其中，反馈放大器是最常见的应用，它通过负反馈网络实现输出信号与输入信号之间的稳定关系，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
Op-amp还具有很多其他优点，例如高输入阻抗、低输出阻抗、低温漂移、高共模抑制比等。
这些特性使得Op-amp在很多应用场合都有着很好的性能表现，因此得
到了广泛的应用。
总的来说，Op-amp是一种功能强大、性能稳定的电子元器件，具有广泛的应用前景。
通过合理地设计Op-amp电路，可以实现很多种不同的功能，满足各种各样的
应用需求。
Op-amp在电子领域具有非常重要的地位，是电路设计师们必不可少的工具。
分立元件功放电路200w
分立元件功放电路200w随着电子科技的不断发展，功放电路在音频和射频信号放大方面发挥着重要作用。
分立元件功放电路是音频功放的一种常见形式，其设计精良，能够输出高质量的音频信号。
本文将介绍一种输出功率为200w的分立元件功放电路设计方案，探讨其原理、特点和性能指标。
一、分立元件功放电路原理分立元件功放电路由放大器单元、电源单元和保护单元组成。
其中，放大器单元通常由分立元件（如晶体管、电阻、电容等）组成，通过合理的电路连接和元件参数选择，实现对输入信号的放大。
电源单元提供工作电压和电流，保证放大电路正常工作。
保护单元则用于保护功放电路和外部设备，防止过载、过热和短路等故障。
二、分立元件功放电路200w设计方案1.放大器单元设计本设计采用双极型晶体管作为放大元件，其工作在甲类放大状态，能够提供较高的功率放大。
在电路设计中，需要合理选择晶体管的参数，保证其在工作状态下能够输出稳定的200w功率。
此外，还需考虑输入输出阻抗匹配、稳定性和失真等指标，保证功放电路的性能优良。
2.电源单元设计电源单元应提供稳定的电压和电流输出，保证功放电路在全功率工作时能够正常运行。
为了减小电源波纹和噪声，可以采用滤波电路和稳压电路。
同时，还需考虑功率损耗和效率等因素，选择适合的电源设计方案。
3.保护单元设计为了保护功放电路和外部设备，必须设置过载、过热和短路保护电路。
这些保护电路应能及时检测异常情况，并采取相应的措施，如降低输出功率、切断电源等，确保功放电路和外部设备不会受到损坏。
三、分立元件功放电路200w特点1.高功率输出：本设计能够稳定输出200w的功率，满足大部分音频信号放大要求。
2.高效率：在合理的设计和优质元件选择下，功放电路具有较高的工作效率，能够降低功率损耗和热量产生。
3.优良的音频性能：通过合理的参数选择和稳定的工作状态，功放电路能够输出高质量的音频信号，具有良好的失真和信噪比指标。
四、分立元件功放电路200w性能指标1.输出功率：200w2.频率响应：20Hz-20kHz3.总谐波失真：小于0.1%4.信噪比：大于100dB5.输入阻抗：10kΩ6.输出阻抗：8Ω五、总结分立元件功放电路是一种常见的音频功放形式，具有设计简单、性能稳定、成本低廉的特点。
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Output Capacitor Less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。
第八章 分立元件放大电路(四)
输出电阻rds定义为
duDS rds diD
uGSQ
说明了uDS对iD的影响。是输出特性某一点上切线斜率的倒数。
10
一、场效应管的特性、参数与微变等效模型
5.场效应管的微变等效模型
iD f (uGS , uDS ) iD iD 1 diD duGS duDS g m duGS duDS uGS uDS rds
②输入电阻
r RG RG1 / / RG 2 i
20
ro =RD
例1：电路如图（1）画直流通路；（2）画微变等效电路； （3）求Av 、 ri、 ro的表达式
VCC
RD1
C4 C1
RD 2
C3
ui
21
RG
uo
C2
RS
例2：场效应管放大器电路如图所示，已知工作点的
gm=5mA/V，试画出低频小信号等效电路，并计算增益 Au 。
uo
RS CS
②列出输入回路电压方程
U GSQ U G U S RG1 VDD I DQ R RG1 RG2
③假设管子工作在恒流区，由增强型 场效应的电流方程可得
I DQ K n (U GSQ U GS(th) ) I DO (
2
RG1
RG
RD
U DD
U GSQ U GS(th)
增强型P耗尽型P 沟 沟 MOS
耗尽型：
6
输出特性
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GS(off)
各种管子的输出特性形状是一 样的，只是控制电压UGS不同。
一、场效应管的特性、参数与微变等效模型
3.工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
OCL分立元件功率放大电路的安装与调试原理分析
课题二、OCL分立元件功率放大电路的安装与调试一、原理图二．工作原理分析：如图OCL功放电路工作电压为±15V，在电路中互补管采用小功率和中功率组成的复合管，负载为8Ω喇叭。
电路前级采用双运算放大器LM358（可用其它的双运算放大器μA741或NE5532等运放代替），运算放大器的工作电压为±12V。
LM358的第一级接成电压跟随器以增大输入电阻，提高带负载能力，而第二级起信号放大作用，中间采用小功率管C945组成UBE倍增电路起整个电路的电压调整、及静态工作点的调整，使输出功率管预导通，克服交越失真。
后级采用复合管形式组成对管起整个电路的电流放大作用（用8050D 与B834复合管及8550与D880复合管），此电路采用集电极输出结构不是纯电流放大，具有一定的电压增益，以提高输出功率，增加动态范围。
因成本原因此电路所采用的工作电压较低(一般此类功放电路电源电压为±35V左右)，所用的功率管和其它元器件功率较小，要提高输出功率必须提高相应的元器件的功率，可对其它参数进行相对的调整。
C11、C12、C13、C14退耦电容(滤波电容)，R26、R27限流电阻C7、C8、C9、C10退耦电容(滤波电容)其中0.1 uf小电容的作用为消除电源的高频干扰信号C1、C2、C3、信号耦合电容RP1－音量电位器，调节改变声音大小R3是平衡电阻(匹配电阻)V1、RP2 、R12、R13－构成UBE倍增电路，调节RP2可改变输出功率管的静态电流R16、R17、R20、R23－功率管的发射极电阻，为输出功率管提供较强的直流负反馈(也存在交流负反馈)，以稳定功率管的静态电流。
R24、C6－构成贝茹尔网络，用来补偿扬声器的感抗，限制高频输出阻抗，使功放接近于纯电阻，不易产生自激。
R25是阻尼电阻L－高频扼流圈，可以吸收扬声器产生的反峰电压和抑制超高频电信号送入扬声器。
三．安装步骤（1）元器件测量：根据图纸要求的元器件，进行性能、参数的测量。
2.5 第八章 分立元件放大电路
• PE是一个固定不变的值，与信号的有 无或大小均无关。
u CE u CE
负载得到的交流功率PL
设变压器效率ηT=1,则PL=PRL=PR′L，即
1 T PL U C sin t I C sin tdt T 0 UC和IC分别为集电极交流电压和 2 1 1 UC 电流的振幅，信号越大， UC 、IC UC IC 19 2 2 RL 越大，输出功率也将增大。
效率η
PL 1 U C I C PE 2 UCC I CQ
当信号最强，UCm=UCC, ICm=ICQ时，效率达到最高：
21
1 m 50 % 2
二、变压器耦合功率放大电路——甲类功放
甲类功率放大器的总效率η′，通常只有30%~35%左右。如何解 决效率低的问题？ 最直接的办法是降低工作点，使放大器工作于乙类或甲乙 类状态，电路效率可达78.5% ； 采用两个晶体管对称的电路结 构和轮流导通的方法保证信号完整。 改变放大器工作状态(方式)提高效率 采用推挽(push-pull)输出电路，或互补对称射极输出器。
17
二、变压器耦合功率放大电路——甲类功放
甲类功放电路交直流负载线
iC iC 直流负载线 iB IC ICQ ICQ 0 t 0 0 UC (b) UCEQ t UCC ICQ Q 交流负载线 1 － RL ′
RL '
VCC
RB N1 N2 RL
u CE u CE
RB为偏置电阻，其值决定了Q点的ICQ及IBQ。 若变压器是理想的，则直流工作点电压UCEQ=UCC，直流负载线为一垂直线， 18 而交流负载线通过Q点，其斜率为(-1/R′L)
5
一、概述
(3) 管耗PC 损耗在功率放大管上的功率叫做功放管的损耗，用PC表示。 (4) 效率
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用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照β为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于6k，故给定为5.1k；C1因此也相应给定为22μ，它对20Hz信号的阻抗为362Ω；R2需根据电源采用的具体电压确定，约为R1（E/2-0.6）/0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路，要求R3×C2＞1/10、（R3＋R4）×Ic1＝E/2－1.2，因R4是BG1的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA；C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA～4mA；改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的ΔUAB减小，一般取为47μ；C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P～200P。
BG1起电压放大作用，在该电路中被称为激励级，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic1/400＝5μA、β＝100～200，所以应选用小功率低噪声三极管。
BG2和BG3是互补电流放大极，分别与BG4、BG5构成复合管对输出电流进行放大，要求Buceo＞E、Iceo≤Ic2/100＝30μA、β＝100～200。
在BG4、BG5使用普通大功率三级管而不是内部已经做成复合式大功率三级管的情况下，BG2与BG3需要提供给后级大功率三级管超过100mA的峰值驱动电流，因此应使用中功率三级管。
BG4和BG5是负责放大输出电流的大功率管，静态工作电流可取在10mA～30mA，要求Buceo ＞E、Iceo≤Ic4/100＝0.1mA、β＝50～100。
BG4和BG5的最大极限电流Imax应该比输出电流最大幅值大1倍，方能保证输出电流最大幅值时β＞10。
R6和R7分别是BG4和BG5静态工作点调整分流电阻，动态工作时的分流作用可以忽略不计。
在Ube4和Ube5都等于0.6V标准参数时，由互补电流放大级的静态工作电流取在3mA～4mA，可计算出R6和R7应取为220Ω。
实际上，大功率三级管Ube可能相差较大，BG4和BG5的Ube需通过实测进行配对使用，借助自举电路工作的半边复合管的总电流放大率应应比不借助自举电路工作的另半边复合管要小。
R8和R9分别是防止BG4和BG过流的限流电阻，一般取在0.2Ω～0.5Ω之间。
将用200mm 长、直径为φ0.08的漆包线两端分别焊接在1k以上电阻两端，把对折起来的漆包线绕在电阻上即可。
相当于熔断保险管的作用，属于最简单的非智能式限流烧断保护方式。
C5和C6是信号输出电容，用一只小容量电容与大容量电容并联起来使用，可消除大容量电容内部具有的较大电感对高频率信号的阻碍。
注意它实际上是起到中点浮动电源作用，所以电容量不是按照对通拼带下端交流信号的阻抗应为多大来计算，而是按照输出功率需要消耗多少能量进行计算。
在中点浮动电源电压随着输出电流进行波动而导致输出信号截波时，就会产生严重削波失真。
根据电容储存的能量与电压平方成正比关系，中点浮动电源的输出电容，容量应是总电源上储能电容量的4倍。
C9和R10是交流负反馈网路，与R2、R1共同构成电压并联负反愧。
R2与R1构成的直流负反愧可使总的电压放大倍率约等于R2除以1.2k（等于R1与BG1的发射结动态电阻并联），按照图①设计参数约为100倍，加入C9和R10的交流负反馈网路后，总的电压放大倍率约等于R2与R10的并联电阻除以1.2k，约为18倍。
实践证明，采用这种方式工作的电压并联负反愧表现效果很不良好。
二、对功率放大器基本电路的改进在图①所示的互补对称式OTL功率放大器基本电路中，信号输入激励级的内阻只有1k，需要做阻抗变换才能与大部份中、高阻信号源匹配。
将信号输入激励级直接改成复合管是最简单的方式，复合管的接法有多种具体电路，最佳方案是采用图②所示的接法。
新增加的前置级实际上相当于简单的电压控制电流型运算放大器，BG0的基极与发射极相当于运算放大器的正输入端和负输入端，正输入端的动态电阻已经提高到10K以上。
同时，从功率放大器输出端接到负输入端发射极负反馈电阻R10和取样电阻R11之比决定着总的电压放大倍率。
电路调试要点也是先将R5调节成短路0电阻状况使BG2～BG5处于截止状态，用两只1K/2W电阻分别从总电源两端接到输出端获得中点电压。
用一只200K电位器代替R1或R2接在电路板上，用导线将C1输入电容信号输入端与地短路。
接通电源，测量BG1的集电极到发射极的电压降Uce，调节200K电位器使Uce等于E/2-0.6；在总电源电压为32V时，BG1的静态Uce应等于15.4V±0.1V。
然后测量200K电位器实际所处的电阻值，换成同阻值固定电阻替换电位器，再测量BG1静态Uce应该在15.4V±0.2V之内。
确定好BG1的静态Uce后，再从小到大调节R5使BG4和BG5的静态工作电流为15mA。
为保险起见，可将R8与R9换接成100Ω/2W电阻，先测量R8与R9上的静态电压降应为1.5V。
断开电源，测量R5可调电阻实际所处的电阻值，将R5换成相同阻值的固定电阻，拆掉先前从输出端分别连接到电源两端的1k/2W分压电阻。
再接通电源，测量R8与R9上的静态电压降应保持在1.2V～1.8V之间。
测量输出中点电平也应为16V±0.5V之间。
把C1输入电容信号输入端与地断开悬空，测量R8与R9的电压降，用起子碰到C1输入端时R8与R9上的电压降明显变大。
然后把R8与R9换成0.3Ω电阻，接上喇叭试听。
接通电源时因C0充电，输出端中点电压需要从零缓慢上升，因而只产生轻微冲击声。
2秒钟后，用手碰C1输入端时喇叭将发出“呜”的交流声。
将C1输入端与地（电源负端）短路，喇叭应不发出声音，实际会发出轻微背景白噪声或很小声的交流哼声。
图②所示的互补对称式OTL功率放大器改进电路，有一个明显的缺点是信号输入端直流电平比输出端中点电压要低2V～3V，在大众还没有运放IC使用和三极管元件价格高的20世纪80年代初，它已经是很良好的可使用单电源的功率放大器实用电路。
20世纪80年代中期，运放IC开始推出，人们开始采用运放IC来担任前置极和激励极。
典型电路如图③所示，因运放IC不需调整静态工作点，只要调节R5使BG2～BG5的静态工作电流10mA～20mA即可。
注意，虽然运放IC不需调整静态工作点，但在BG2～BG5处于截止状态时，由R8、R9和BG3、BG5发射结正向导通将运放IC负输入端置为高电平，运放IC输出低电平，于是通过BG3发射结把运放IC负输入端置为低电平，运放IC输出端翻转成高电平，结果处于输出不定的低频率振荡状态，不能提供稳定的参考中点电平。
在这种状况下调整BG2～BG5的静态工作电流，运放IC输出端为高电平时调节R5无效；而运放IC输出端为0电平时BG5不能导通，调节R5只能使BG2、BG3、BG4进入工作区，BG2实际只起到二极管的作用，经BG4和BG2的电流直全部灌入运放IC输出端，结果使BG2和运放IC因过流而损坏！（我曾经把当时手头所拥有的几只国产运放IC和十几只中功率三级管全部损坏，也未能将静态工作点调整出来。
）必须先用导线将运放IC的负输入端与输出端连通，暂不接上负反馈电阻R6，让运放IC以跟随器方式输出稳定的参考中点电平，在此状态下调节R5使BG2～BG5的静态工作电流为15mA，将R5换成相同阻值的固定电阻后确认BG2～BG5的静态工作电流在10mA～20mA之间，再将运放IC的负输入端与输出端端开，把反馈电阻R6接入电路中。
使用运放IC担任前置极和激励极后，最好将BG2～BG5的静态工作电流偏置方式改成由三极管与分压电阻构成的稳压器，这样可以在电源电压发生较大变化下保持几乎相同的静态工作电流。
图④即是经过改进后的电路，BG1发射结门坎电压与BG2、BG3、BG4的门坎电压一同随温度变化，本身可起到温度补偿作用。
为了减少运放IC输出端的静态工作电流，在运放IC输出端赠加了到地端的分流电阻R10。
有了该分流电阻后，调整BG2～BG5的静态工作电流时可以先不接入运放IC，直接由其中的R7、R8和R10分压出近似的中点参考电平。
先从0到大调节R5使BG2～BG5的静态工作电流在10mA～20mA之间，再接入运放IC，电路即能正常工作。
另外，在运放IC输出端串联一只1k限流电阻R15，可保证运放IC输出端处于0电平时BG5也不会进入截止状态。
使用运放IC担任前置极和激励极，最大的优点是输出端直流电平与信号输入端直流电平严格一致，相差不大于±0.05V。
这样就可以制作出由两个OTL功率放大器构成的反向输出的BTL 功率放大器，而在输出端直流电平与信号输入端直流电平相差悬殊情况下，两个OTL功率放大器的正、反相输出端直流电平往往会相差超过0.5V，明显影响喇叭的工作平衡位置。
BTL功率放大器的正、反相输出端直流电平直流电平相差必须小于0.1V，喇叭的工作平衡位置才不会发生明显偏离自由平衡位置。
喇叭的工作平衡位置明显偏离自由平衡位置时，正反方向的机械振动幅度不对称，发出的声波将产生畸变不自然。
另外，输出端直流电平与信号输入端直流电平严格一致，才使得使用正、负双电源供电的OCL功率放大器成为现实。
否则，因输出端直流电平与电源中点电平相差较大，将导致喇叭不能良好的正常工作。
由于大部分运放IC的工作电压都不高，性能良好的高电压运放IC品种少、价格高，人们也可以采用与运放IC前置级相同的差动放大电路来达到同样目的。
图⑤即是采用差动放大方式做前置极的典型电路，它比图①所示的互补对称式OTL功率放大器基本电路多用2只要求特性一致的三极管，比图②所示的改进型互补对称式OTL功率放大器实用电路多用1只三极管。