分立元件功放电路OTL
9012、9013otl分立元件功放电路图
9012、9013 OTL分立元件功放电路图
9012、9013 OTL分立元件功放电路图
Q1是激励放大管,它给功率放大输出级以足够的推动信号;R1、RP2是Q1的偏置电阻;R3、D1、RP3串联在Q1集电极电路上,为Q3提供偏置,使其静态时处于微导通状态,以消除交越失真;C3为消振电容,用于消除电路可能产生的自激;Q2、Q3是互补对称推挽功率放大管,组成功率放大输出级;C2、R4组成“自举电路”,R4为限流电阻。
电路调试
接上3-6V直流电源,调节RP2,使Q2、Q3中点电压为1/2电源电压;调节RP3,使功放输出级静态电流为5-8mA;反复调节RP2、RP3使其两个参数均达到上述值。
1、OTL功放电路
1).OTL电路原理
OTL(Output Transformer Less)电路称为无输出变压器功放电路。
是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输出变压器的功放电路。
(1)OTL电路的主要特点:1)采用单电源供电方式,输出端直流电位为电源电压的一半;2)输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地;3)具有恒压输出特性,允许扬声器阻抗在4 Ω,8 Ω,16 Ω之中选择,最大输出电压的振幅为电源电压的一半,即1/2 V cc,额定输出功率约为V2 cc /(8R L)。
4)输出端的耦合电容对频响也有一定影响.
(2)(2)OTL电路结构:
1)V1和V2配对,一只为NPN型,另一只为PNP型。
2)输出端中点电位为电源电压的一半,V o=V cc/2。
3)功放输出与负载(扬声器)之间采用大电容耦合。
(3)OTL电路原理:
1)在输入信号正半周时,V1导通,电流自V cc经V1为电容C充电,经过负载电阻RL到地,在RL上产生正半周的输出电压。
2)在输入信号的负半周时,V2导通,电容C通过V2和RL放电,在RL上产生负半周的输出电压。
只要电容C的容量足够大,可将其视为一个恒压源,无论信号如何,电容C上的电压几乎保持不变。
2).典型OTL功放电路。
详解分立元器件OTL功率放大器电路
详解分立元器件OTL功率放大器电路图2-46所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
OTL功率放大器采用互补推挽输出级电路。
OTL功率放大器种类较多,这里以OTL音频功率放大器为例,详细介绍这种放大器的工作原理。
图2-46 分立元器件构成的OTL 功率放大器电路中,VT1构成推动级放大器;VT2和VT3构成互补推挽输出式放大器,VT2是NPN型三极管,VT3是PNP型三极管。
直流电路分析电路中,推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路,所以两级放大器之间的直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂,分成以下几个部分分析。
1.电路启动分析接通直流工作电源瞬间,+V经R2和R3给VT2基极提供偏置电压,使VT2发射极有直流电压,这一电压经R4和R1分压后加到VT1基极,给VT1提供静态直流偏置电压,VT1导通。
VT1导通后,其集电极(C点)电压下降,也就是VT3基极电压下降,当放大器输出端A点电压大于C点电压时,VT3也处于导通状态,这样电路中的3只三极管均进入导通状态,电路完成启动过程。
2.静态电路分析接通直流电源瞬间,很快放大器进入稳定的静态,此时A点电压等于直流电源电压+V的一半,如果+V等于12V,放大器输出端(A点)的直流电压等于6V。
这是OTL功率放大器的一大特征,了解和记住这一点对检修OTL功率放大器很有用,如果测量A点电压不等于+V的一半,说明OTL功率放大器已经出现故障。
3.VT2和VT3直流电压供电电路分析对直流电流而言,VT2和VT3是串联的,所以只有+V的一半加到了每只三极管的集电极与发射极之间,而不是+V的全部。
功率放大器中,电路的直流工作电压大小直接关系到放大器的输出功率大小,+V愈大放大器的输出功率愈大。
所以,对于OTL功率放大器而言,由于每只三极管的有效工作电压只有+V的一半,要求有更大的直流工作电压+V才能有较大的输出功率,这是OTL功率放大器电路的一个不足之处。
分立元器件复合互补推挽式OTL功率
分立元器件复合互补推挽式OTL功率
分立元器件复合互补推挽式OTL功率
分立元器件复合互补推挽式OTL功率放大器电路分析图18-10所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
通过对这一分立
元器件电路的介绍可以使读者掌握OTL功率放大器的工作原理。
电路中,VT1构成推动级放大器。
VT5四只三极管构成复合互补推挽
式输出级。
其中VT2和VT3组成一个复合管,等效成一只NPN型三极管:
VT4和VT5构成一只PNP型三极管。
为了方便电路分析,可以用等效极性
的三极管进行电路分析。
VT2和VT4采用小功率不同极性的三极管,VT3和VT5采用同极性大
功率三极管。
电路启动过程分析。
接通直流工作电源瞬间,+V经R2和R3给VT2基极
提供偏置电压,使VT2导通,其发射极直流电压加到VT3基极,VT3导通,
其发射极输出电压经R9、RP1和Rl分压后加到VT1基极,给VT1提供静态
直流偏置电压,VT1导通。
BYV26-C号
VT1导通后,其集电极电压下降,也就是VT4基极电压下降,使VT4
也处于导通状态,VT5导通,这样电路中的5只三极管均进入导通状态,
电路完成启动过程。
电子技术课程设计----OTL功率放大器
电子技术课程设计----OTL功率放大器课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:OTL功率放大器课程设计摘要功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。
其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。
采用正输出单电源供电。
文中介绍了该放大器和运用LM317三端可调正稳压器集成电路组成的可调稳压电源的具体设计。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足1课程设计设计要求和外表美观。
关键词:LM317三端可调正稳压器集成单电源供电电路;OTL功率放大电路;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;三端可调集成稳压电路;PCB单面板。
2课程设计目录设计要求........................................................................................................................ (1)1、方案论证与对比 (1)1.1、总体方案设计........................................................................................................................ . (1)1.2方案一........................................................................................................................ . (2)1.2 方案二........................................................................................................................ (3)1.3 两种方案的对比........................................................................................................................ .. 42、电源部分的设计 (5)2.1总体方案设计........................................................................................................................ . (5)2.2方案论证与对比........................................................................................................................ (5)2.2.1方案一........................................................................................................................ . (5)2.2.2方案二........................................................................................................................ . (6)2.2.3两种方案的对比........................................................................................................................ (7)3.单元电路设计及元器件选择和电路参数计算 (8)3.1 单元电路设计与原理说明 (8)3.2 电路参数计算........................................................................................................................ (9)3.3功率的计算........................................................................................................................ .. (9)3.4电源部分........................................................................................................................ . (10)4.2 绘制电路原理图.........................................................................................................................114.3 对实物电路进行调试并记录数据 (11)4.3.1电路调整与测试........................................................................................................................ . (11)4.3.2通电观察........................................................................................................................ . (14)4.3.3 OTL功放部分的检测.........................................................................................................................154.4 数据分析及误差分析 (15)5. 设计体会与总结 (15)6、元器件及仪器设备明细表 (16)7、参考文献........................................................................................................................ . (17)8 致谢........................................................................................................................ (18)9 附录........................................................................................................................ .. (18)附录A 相关电路图.........................................................................................................................18附录B:相关芯片资料 (20)3OTL功率放大器设计设计要求1. 额定输出功率P0>=10W2. 负载阻抗RL=8欧3. 采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器。
OCL和OTL功放电路分析与测试
2 VCCU o 2 VCC 2 PE 11.5W RL RL
1 P ( PE Pom ) 1.25W V1 2 (2) U( BR)CEO 2VCC 24V
PCM 0.2Pom 1.8W V I CM CC 1.5 A RL
音频功率放大器的设计与制作 二、功放电路的主要技术指标
⒈ 输出功率 1 Po U o I o 2 其中 U o 和 I o分别为输出电压和电流幅度 ⒉ 效率
Po PE
其中Po为输出功率,PE为直流电源提供的功率
PE P O P C
1 PC 2
0
iC uCE dt 称为集电极耗散功率
音频功率放大器的设计与制作
3. 交越失真的产生与消除
u I (t )
0.7V 0.7V
A
t
B
uO (t )
当 0.7V uI (t ) 0.7V
t
V1和V2均截止,形成交越失真
解决方法:给A、B两点设置1.4V直流偏置电压,使放大器直流时恰好导 通。 此时,乙类功放变成甲乙类功放。
音频功率放大器的设计与制作 三、功放电路工作状态的选择
⒈ 工作状态分类
Q Q
VCC VCC
甲类 导通角 360
静态功耗大,失真小
乙类 导通角 180
静态功耗为0,存在失真
音频功率放大器的设计与制作
甲类
iC
I CQ
t
乙类
360 导通角 集电极效率 C 50% 理想值
1.互补对称功放电路基本概念 (1) 电路构成及工作原理
OTL功率放大器课程设计报告
课程设计任务书内容摘要音频功率放大器电路是音响系统中不可缺少的重要部分,其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载,如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率,讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。
OTL 功率放大器,它具有非线性失真小,频率响应宽,电路性能指标较高等优点,也是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
本设计所用的集成电路功率放大器主要有TDA2030a构成,TDA2030a是一块性能十分优良的功率发大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,内部设有过热保护,外围电路简单,可以做OTL使用,也可做OCL使用。
关键字: OTL功放、OCL功放目录课程设计任务书----------------------------------------------2内容摘要----------------------------------------------------------------3一、设计任务和要求-------------------------------------------------5二、总体方案设计-----------------------------------------------------52.1电路设计方案-----------------------------------------------------5 2.11 集成功率放大器的选择------------------------5 2.12 TDA2030A简介---------------------------------5 2.13 TDA2030A集成功放的典型应用-------------------6 2.14 单电源供电音频功率放大器---------------------72.2电路图-----------------------------------------8三、电路仿真---------------------------------------83.1电路仿真测试-----------------------------------83.2器件选择---------------------------------------9四、电路的安装与调试------------------------------94.1 电路板的焊接与安装----------------------------94.2 电路板的测试---------------------------------10五、总结-----------------------------------------10六、参考文献-------------------------------------11一、设计任务和要求1、采用全部或部分分立元件电路设计一种音频功率放大器。
OTL音频功率放大电路(模电课程设计报告)
课程设计报告设计题目:OTL功率放大器系别:专业:班级:学生姓名:2010年12月24日课程设计任务书摘要本报告包括两个内容。
第一部分,设计并实现OTL功率放大器,功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。
当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。
功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。
有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。
本文设计的是一个OTL 功率放大器,该放大器采用TDA2030音频放大器芯片,TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路,TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A,其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠,采用正输出单电源供电。
其次本次实物产品采用PCB印制电路板制作(单面板)使其性能良好满足设计要求和外表美观。
第二部分,用multisim 软件对OTL功率放大器进行仿真实现。
根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。
关键词:OTL功率放大电路;multisim软件仿真;TDA2030音频放大器;交越失真;无输出耦合电容;输出功率;反馈网络;PCB单面板。
目录一、设计要求二、设计总体方案2.1设计思路2.2 OTL功放各级的作用和电路结构特征2.3简要原理分析2.4用集成运算放大器放大信号的主要优点三、选择器件及参数计算3.1功率放大器芯片TDA2030介绍3.2参数计算3.2.1参数计算3.2.2功率的计算四、用multisim仿真OTC功率放大器五、实物电路安装调试及使用5.1电路调整与测试5.2通电观察六、设计体会与总结七、参考文献OTL功率放大器设计一、设计要求任务了与要求:1、采用全部或部分分立元件电路设计一种OTL音频功率放大器;2、额定输出功率Po≥10W;3、负载阻抗R L=8Ω;4、失真度γ≤3%。
otl功放电路
otl功放电路OTL功放电路概述OTL功放电路(Output Transformerless Amplifier)是一种无输出变压器的功放电路,它的优点是能够提供高品质的音频输出,同时避免了传统功放中输出变压器所带来的不利影响。
OTL功放电路的基本原理OTL功放电路中没有输出变压器,因此需要使用一些特殊的设计技巧来实现高质量的音频输出。
其基本原理是将输出管直接连接到负载上,通过反馈控制使得输出管工作在类AB状态下。
具体来说,OTL功放电路可以分为两个部分:输入级和输出级。
输入级主要用于对输入信号进行处理和放大,而输出级则用于将信号送入扬声器或其他负载上。
在输出级中,常见的设计方案是采用多个并联的晶体管或真空管,并通过反馈控制使得每个管子都工作在类AB状态下。
这样可以有效地提高效率和线性度,并且避免了由于单个管子过载而引起的失真问题。
OTL功放电路与传统功放电路相比有什么优点?1. 无需使用复杂昂贵的输出变压器传统功放中需要使用大型、昂贵、重量较大的输出变压器,而OTL功放电路则不需要使用这种变压器。
这样可以降低成本、减少体积和重量,同时也避免了输出变压器所带来的不利影响。
2. 提供更高质量的音频输出由于OTL功放电路中没有输出变压器,因此信号传输更为直接,能够提供更高质量的音频输出。
同时,通过反馈控制可以有效地降低失真和噪声。
3. 更好的稳定性和可靠性由于OTL功放电路中没有输出变压器,因此不会出现输出变压器所带来的磁场干扰等问题。
同时,采用多个并联管子的设计方案也能够提高稳定性和可靠性。
OTL功放电路有哪些缺点?1. 大功率难度较大由于OTL功放电路中没有输出变压器,因此需要使用多个并联管子来实现大功率输出。
这样会增加设计难度,并且也会增加成本和复杂度。
2. 不适合驱动低阻抗负载由于OTL功放电路中没有输出变压器,因此其驱动能力受到限制。
特别是对于低阻抗负载,OTL功放电路的驱动能力更为有限。
OTL功放设计解读
输出级电路的设计要求
• 特点:互补对称(正负半周),克服交越失真, 足够的输出幅度,较高的工作效率。 • Q1Q3组成NPN复合管,Q2Q4组成PNP复合管。 • 正半周Q1Q3经C2RL形成回路,负正半周C2经 Q2Q4RL形成回路。 C2实际上是起到中点浮动电源作用,在正半周 输出时, C2经充电储存能量,为负半周输出提 供足够的能源。 设计依据不仅仅是按通频带考虑,而是和输出功 率的能耗相关,取值一般在几百~千微法数量级。 • 从输出端引入交直流负反馈到前置级,稳定静态 工作点和增益。 R8和C1组成自举电路,促使Q1Q3组成NPN复合管 进入临界饱和状态,得到正向最大输出幅度。 VA的静态电位一般设置为VCC-(0.5~1.0V),静态时 C1被充电,具有(1/2VCC)-0.5V的电压。有利于 提高正半周的输出幅度。
+
C5
• Q1Q3组成的NPN复合管和Q2Q4组成的PNP复合管均要求具有足够的电流 放大能力,且特性要求准对称。 • Q1为NPN中功率管,BVceo ≥ 1.5~2VCC,Iceo≤10μa, β≥100,Icm ≥500ma,保证有足够的电流放大能力。 • Q2为PNP中功率管,BVceo ≥ 1.5~2VCC,Iceo≤10μa, β≥100,Icm ≥500ma,保证有足够的电流放大能力。 • Q3Q4选取NPN大功率管:(带散热片) • BVceo ≥ 2VCC,Iceo≤100μa, 在Ic电流为0.5A以上时, β≥20~40; • 一般要求保证功率管的Icm ≥2~3(VOM/RL),取Icm ≥4A。且要求功率管的 PCM≥0.5~0.8POM • R11R12是Q3Q4静态分流电阻(动态分流作用忽略可不计),在甲乙类状 态下,复合管的工作电流控制在5~10ma,不出现交越失真时,Q1Q2的静 态电流一般≤1~1.5ma,VbeQ3 ≤0.6V,可算出R11=R12≤400Ω,取330Ω。 • 请同学们在VCC=12V时,确定各级电路的电容耐压值(原则:选取的耐压 值≥ 1.5~2实际承受的最大电压)。
分立元件OTL功放资料要点
分立元件OTL功放资料要点什么是OTL功放?OTL全称为Output Transformer Less,也就是无输出变压器功放。
传统的功放中,输出级别的功率管和输出端的负载(扬声器等)之间往往需要连接一个输出变压器。
然而,这种输出变压器虽然能够实现功率匹配,但同时也带来了许多问题,比如变压器会影响音频的纯度和彩度,对传输质量造成影响;变压器的结构庞大,重量较重,限制了功放的体积和重量;变压器的直流漏磁问题也会对功放造成磁传导噪声的麻烦。
OTL功放正是因此而生,在无变压器的条件下实现了更原始更优质的音频输出。
OTL功放通过保证输出级的负载稳定,消除了输出变压器对音频品质的影响。
同时,它还可以实现更简便的电路设计和更直接的在线性区操作。
OTL功放常用元器件在OTL功放中,最常见的几种元器件包括若干基本的分立器件、集成电路、电源模组和输出器件,下面我们逐一进行介绍。
分立元件分立元件包括二极管、电容器、电阻器等基本元件。
在电源电路中,它们可以用于过滤稳压、平滑电源,同时对于前级和中级放大电路而言,它们还可以埋下音色调音甚至管音的伏笔。
集成电路集成电路可以极大的提高OTL功放的性能,其中尤其以操作放大器、运放等常见集成模块著名。
它们可以更快更精准的实现放大和传输效果。
不过,也要注意,集成电路通常只针对某种场合进行了设计,在使用中还是需要因地制宜,综合考虑整体方案的实用性和可靠性。
电源模组电源模组通常用于稳压、反相器、逻辑门等子板的构建,它也是OTL功放必不可少的部分。
由于功放电流大、负载变化较迅速,因此电源模组要求快速响应,且要考虑容量、大小、质量等多方面因素。
输出器件输出器件也是OTL功放的关键组成部分,常用的有MOSFET、MJL4281A/J286等。
它们兼顾了输出功率、效率和可靠性等因素,并通过其自身的特点,消除掉传统输出变压器中可能带来的失真、异转等损失。
OTC功放电路设计要点OTL功放的电路设计并非易如反掌,而要融合多种知识点及相应实践方法。
分立元件OTL功放资料
场景描述OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端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耦合,扬声器一端接地,具有恒压输出特性。
本任务流程如图3-1-1所示。
一、实训工具及器材准备完本钱次实训任务所需工具及器材见表3-1-1。
〔一〕电路原理的熟悉图3-1-1 任务流程图典型OTL 音频功率放大器组装与维修1、电路特点图3-1-2简易OTL功放电路原理图本功放电路构造简单,元件易购,本钱低廉,原理典型,非常适合初学者组装学习。
电路包括:A.电压放大器:将输入的微小音乐信号加以放大,通常采用共射级放大,图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。
B.功率放大:功率放大级电路是用来提高电路的工作效率,通常共射级放大的输出电流很小,所以通过功放局部来推动喇叭。
图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。
C.偏压装置:偏压装置为功率三极管提供正向偏压,使功率放大级电路工作于AB类放大状态,防止产生交越失真。
图中VD5和R8为功放提供偏压,其中VD5具有负温特性,用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。
改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。
D.负反响电路:利用负反响的特性,控制整个放大电路的增益,提高电路稳定性。
其中R4为放大器提供交直流负反响,R5、C4对反响的交流信号起分流作用,改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。
2、电路原理和各元件的作用音量控制:由RP电位器调节,根据串联电路的分压原理知,当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变,从而改变了音量的大小。
第一级共射极放大器:由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。
R1、R2为VT1提供偏置电压,改变二者的比值可以改变功放输出点的电压〔正常要求为电源电压的一半〕。
C3为输入隔直耦合电容。
R3是VT1的负载电阻,VT1和VT2是直流耦合,通过C3输入的信号经VT1放大后,直接送到VT2进展放大。
otl功率放大电路
otl功率放大电路OTL功率放大电路摘要:OTL功率放大电路(Output Transformerless Power Amplifier)是一种常用于音频放大器设计中的电路。
与传统的功率放大电路相比,OTL功率放大电路不需要使用输出变压器,因此具有结构简单、成本低廉等优点。
本文将介绍OTL功率放大电路的基本原理、电路结构与应用特点,并对其性能进行评估。
1. 引言OTL功率放大电路是一种在音频放大器设计中常用的电路,其主要特点是不需要使用输出变压器,因此具有结构简单、成本低廉等优点。
在音响设备、电视、收音机等领域广泛应用。
本文将详细介绍OTL功率放大电路的原理和设计要点。
2. OTL功率放大电路的原理OTL功率放大电路的基本原理是利用晶体管的功率放大特性,将音频信号放大到足够大的电压和电流,以驱动扬声器工作。
传统的功率放大电路通常使用输出变压器实现电压与电流的升压与降压变换,而OTL功率放大电路则使用晶体管的特性直接进行功率放大。
这样的设计不仅简化了电路结构,而且提高了效率和稳定性。
3. OTL功率放大电路的电路结构OTL功率放大电路的典型电路结构包括输入级、放大级和输出级。
输入级用来将输入电源转化为准备放大的信号;放大级用来放大信号到足够大的电压和电流;输出级将放大后的信号输出到扬声器。
其中,放大级是OTL功率放大电路的核心,其设计和选用的晶体管对性能有很大影响。
常见的OTL功率放大电路有单端式和双端式两种。
单端式OTL功率放大电路使用单个晶体管进行放大,结构简单,适合于小功率放大;双端式OTL功率放大电路使用两个晶体管相互驱动,能够提供较大的功率输出。
4. OTL功率放大电路的设计要点在设计OTL功率放大电路时,需要注意以下几个要点:4.1 晶体管的选用:晶体管是OTL功率放大电路的核心元件,其性能对电路的稳定性和放大效果有重要影响。
选用时应考虑参数包括工作频率、功率承受能力、线性度等。
4.2 回路设计:合适的回路设计可以提高OTL功率放大电路的稳定性和音质。
otl分立元件功放模块工作原理
OTL分立元件功放模块工作原理一、概述在音响设备及放大器中,功放模块是起到放大信号的作用,其中OTL分立元件功放模块是一种常见的功放模块类型。
它具有输出变压器耦合(output transformerless, OTL)的特点,能够提供较高的功率输出和优质的音质。
本文将对OTL分立元件功放模块的工作原理进行深入探讨,希望可以帮助读者加深对这一技术的理解。
二、OTL分立元件功放模块概述1. 分立元件OTL分立元件功放模块采用了分立元件的设计,相较于集成电路,分立元件更加灵活,可以根据设计需要进行组合和调整,以实现更好的性能表现。
常见的分立元件包括晶体管、二极管、电阻等。
2. 输出变压器耦合与传统的功放模块不同,OTL分立元件功放模块采用输出变压器耦合的设计,可以大大降低输出级谐波失真和交叉失真,提高了音质的表现。
3. 高功率输出由于采用了分立元件和输出变压器耦合的设计,OTL分立元件功放模块能够提供较高的功率输出,适用于要求较大音响输出的场合。
三、OTL分立元件功放模块工作原理1. 输入信号放大当外部音频信号输入功放模块时,首先经过输入级放大电路放大,增加信号幅度以适应后续处理。
2. 驱动级功放经过输入信号放大后,进入到驱动级功放电路。
在这一阶段,输入信号被进一步放大,并驱动输出级功放电路。
3. 输出级功放输出级功放是整个功放模块中最关键的部分。
在OTL分立元件功放模块中,输出级功放采用了分立元件和输出变压器耦合的设计。
当输入信号经过驱动级功放后,将输入信号经过输出变压器转换成功率信号,输出到音箱或者耳机等音响设备。
4. 反馈控制为了控制输出的精度和稳定性,OTL分立元件功放模块通常会采用反馈控制电路。
这一电路能够监测输出信号,将其与输入信号作比较,并进行调节,使输出信号更加精准和稳定。
通过反馈控制,可以有效降低失真、提高信噪比等性能指标。
四、OTL分立元件功放模块的优缺点1. 优点- 高品质音质:输出变压器耦合设计能够提供更高品质的音质表现,使声音更加真实自然。
OTL功放电路
设计实例3:
OTL功放电路
一、设计目的
通过OTL功放的电路设计,使学生掌握交流放大电路的工作原理、设计方法和推挽功放电路的构成和特点,训练学生的动手能力,培养独立解决问题的能力,为今后电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。
二、设计内容
使用分立元件,设计一OTL功放电路,用来放大音频信号,用作MP3、电脑等设备的外部音响,能够清晰的播放音频。
三、工作原理
如图1所示,交流信号经过电位器分压后,经过一级放大电路放大后,经过阻容耦合到三极管Q3,Q3与外围电路组成二级放大电路,通过阻容耦合到推挽功放电路,输出到扬声器。
图1 电路原理图
四、元件清单
五、实物图
按照原理图和元件清单,在电路板上焊接好元件后,实物图如图2所示。
图2 实物样板
调试的时候,先将电位器旋转到底,使声音信号全部加到电路,确定声音信号能够被放大后,再慢慢改变电位器,使声音调整到合适的大小。
本电路使用单电源供电,供电电压在5V左右,电路中的各元件参数按照5V设计,因此,上电时,不可加太高的电压,否则三极管因为功耗过大而容易烧毁。
在焊接和上电的时候,一定要注意电源的极性,接反的话可能要烧毁元器件。
otl分立元件功放模块
otl分立元件功放模块OTL分立元件功放模块是一种常用的音频放大电路模块,它采用了OTL (Output Transformerless)结构,即无输出变压器设计。
这种设计方式有很多优点,例如简化了电路结构、提高了效率和频响范围等。
本文将一步一步回答关于OTL分立元件功放模块的问题,让读者更清楚地了解它的原理和应用。
第一步:什么是OTL分立元件功放模块?OTL分立元件功放模块是一种专门用于音频信号放大的电路模块。
它采用分立元件,即使用离散的电子元器件构成,而不是集成电路芯片。
这些分立元件包括晶体管、电容、电阻等。
而OTL则表示这个电路模块没有输出变压器,因此能够提供更高的效率和更宽的频响范围。
第二步:OTL分立元件功放模块的工作原理是什么?OTL分立元件功放模块的工作原理是基于信号放大的基本原理。
它接收来自音频源的低电平音频信号,并经过前级放大、功率放大和输出级等多个级别的放大处理。
为了提高效率并避免输出变压器的使用,该模块采用了直耦(DC coupling)的放大方式。
在OTL分立元件功放模块中,前级放大电路起到了信号放大和处理的作用。
它接收来自音频源的信号并进行增益放大,使信号达到合适的电平以供后续处理。
在前级放大电路中,通常会采用共射和共阴极等放大模式,使用晶体管和电阻构成电流放大器,收到音频信号的输入,并放大该信号。
接下来是功率放大级,该电路主要起到对信号进行进一步放大的功能。
它通常采用多级放大,以增加放大倍数,并提供足够的功率。
在这个阶段,会使用多个晶体管组成并联或串联的放大电路,以提供更高的功率输出。
在输出级,音频信号经过进一步的放大和处理后,最终输出到扬声器或其他音频设备中。
由于OTL分立元件功放模块采用了无输出变压器的设计,因此输出的音频信号质量更高。
此外,该模块通常还会采用负反馈(Negative Feedback)的技术,以提高音质和稳定性。
第三步:OTL分立元件功放模块的应用领域有哪些?OTL分立元件功放模块广泛应用于音频放大系统中,如功放器、耳放、音响系统等。
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。
分立元件OTL功放资料
分立元件OTL功放资料典型OTL音频功率放大器组装与维修场景描述OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端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耦合,扬声器一端接地,具有恒压输出特性。
本任务流程如图3-1-1所示。
准备实作材料准备实训工具OTL原理熟悉OTL功放组装OTL功放维修OTL功放的调试图3-1-1 任务流程图一、实训工具及器材准备完成本次实训任务所需工具及器材见表3-1-1。
表3-1-1 拆装与检修动圈式扬声器实训工具及器材准备工具名称万用表电烙铁梅花螺丝刀一字螺丝刀美工刀MP3等信号源尖镊子助焊济和焊锡规格或型号MF47型35W 3×40 3×40数量1 1 1 1 1 1 1 适量1 备注或其他型号的万用表内热式或外热式电烙铁均可音响设备及维修二、简易OTL音频功率放大器组装电路原理的熟悉图3-1-2 简易OTL功放电路原理图1、电路特点本功放电路结构简单,元件易购,成本低廉,原理典型,非常适合初学者组装学习。
电路包括: A.电压放大器:将输入的微小音乐信号加以放大,通常采用共射级放大,图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。
B.功率放大:功率放大级电路是用来提高电路的工作效率,通常共射级放大的输出电流很小,所以通过功放部分来推动喇叭。
图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。
C.偏压装置:偏压装置为功率三极管提供正向偏压,使功率放大级电路工作于AB类放大状态,防止产生交越失真。
图中VD5和R8为功放提供偏压,其中VD5具有负温特性,用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。
改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。
D.负反馈电路:利用负反馈的特性,控制整个放大电路的增益,提高电路稳定性。
其中R4为放大器提供交直流负反馈,R5、C4对反馈的交流信号起分流作用,改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。
2、电路原理和各元件的作用 2 音量控制:RP电位器调节,根据串联电路的分压原理知,当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变,从而改变了音量的大小。
分立元件功放电路OTL
OTL功放电路,耦合元件一、功率放大器电路基本特点:互补对称式OTL功率放大器基β本电路如图所示:C1为信号输入耦合元件,需注意极性应和实际电路中的电位状态保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路,为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就不大于6k,故给定为5.1k,C1也相应给定为22uf,它对20Hz信号的阻抗为362Ω;R2根据电源采用的具体电压确定,约为R1(E/1-0.6)/0.6,按照32V电压值,即5.1×(32÷0.6-0.6) ÷0.6≈130,就取120K,确切的值通过实际调试使BG1集电结电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路,要:R3×C2>1/10,(R3+R4)×IC1=E/2-1.2因R4是B G1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的电压值和IC1为2mA计算,R3和R4之和为7.2k,实际将R3给为820Ω,R4给为6.8k,IC1则为1.94mA;C2因此可取为220u。
R5和D是BG2和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3mA-4mA;改变R5的阻值可使BG2、BG3的基极间的电压降改变,而实现其对静态工作的调整。
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门坎电压随温度发生的变化,使互补管静态工作点稳定。
并联在BG2和BG3基极间的C4,可使动态工作时的△UAB减小,一般取47u。
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起放大作用,在该电路中被称为激励级,要求:Buceo>E, Iceo≤IC1/400=5uA、β=100~200,所以应选用小功率低噪声管。
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OTL功放电路,耦合元件
一、功率放大器电路基本特点:
互补对称式OTL功率放大器基β本电路如图所示:
C1为信号输入耦合元件,需注意极性应和实际电路中的电位状态保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路,为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就不大于6k,故给定为5.1k,C1也相应给定为22uf,它对20Hz信号的阻抗为362Ω;R2根据电源采用的具体电压确定,约为R1(E/1-0.6)/0.6,按照32V电压值,即5.1×(32÷0.6-0.6) ÷0.6≈130,就取120K,确切的值通过实际调试使BG1集电结电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路,要:
R3×C2>1/10,(R3+R4)×IC1=E/2-1.2
因R4是B G1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的电压值和IC1为2mA计算,R3和R4之和为7.2k,实际将R3给为820Ω,R4给为6.8k,IC1则为1.94mA;C2因此可取为220u。
R5和D是BG2和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3mA-4mA;改变R5的阻值可使BG2、BG3的基极间的电压降改变,而实现其对静态工作的调整。
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门坎电压随温度发生的变化,使互补管静态工作点稳定。
并联在BG2和BG3基极间的C4,可使动态工作时的△UAB减小,一般取47u。
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起放大作用,在该电路中被称为激励级,要求:Buceo>E, Iceo≤IC1/400=5uA、β=100~200,所以应选用小功率低噪声管。
BG2和BG3是电流互补放大级,分别与BG4和BG5构成复合管对输出电流进行放大,要求:Buceo>E, Iceo≤IC2/100=30uA、β=100~200。
在BG4、BG5使用普通大功率三极管而不是内部已经做成复合式大功率三极管的情况下,BG2与BG3需要提供给后级大功率三极管超过100mA的峰值驱动电流,因此就使用中功率三级管。
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=0.2mA、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就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BG5过流的限流电阻,一般取在0.2Ω~0.5Ω之间。
将用200mm长,直径0.08漆包线两端分别焊在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,用一只小容量电容和一只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信号的阻碍。
注意它实际上是起到中点浮动电源的作用。
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来计算。
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,就会产生严重消波失真。
根据电容存储的能量与电压平方成正比的关系,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和R1共同构成电压并联负反馈,R2与R2构成的直流负反馈可使总的电压放大倍率约等于R2除以1.2K(等于R1与BG1的发射极动态电阻并联),按照图1设计参数约为100倍,加入R10和C9交流负反馈网路后,总的电压放大倍率约等于R2与R10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并联电压负反馈表现效果很不良好。