甲类放大电路与乙类放大电路
(完整版)OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明
OCL，OTL，BTL，甲类，乙类，甲乙类各种放大电路的原理详解，优缺点分析，以及应用说明清华大学张小斌（教授）一．OCL电路OCL（output capacitor less）的英文本意是说没有电容的输出级（这样可以使输出在低频时变得平滑），你一定认为这个称谓怪怪的，那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。
OTL（OCL从它发展而来）电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。
OTL在后面谈论。
之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的（集成电路中最容易制造的类型）。
OCL电路的基本形式如下图所示：它的最重要的特点是双电源，注意电源在集成电路中可不是什么难题。
正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。
Ui作为输出信号，在正的时候T1管发生作用；在负的时候T2管发生作用。
于是能产生一个连续的输出，信号如右图所示。
但是，当信号的电压在-0.6V 到0.6V之间（以硅管为例），T1和T2管的导通就成了问题了，这种状况会造成信号输出的交越失真。
面对这个问题，我们只能设置合适的静态工作点，目的就是，在没有Ui时，T1和T2就已经微导通了，那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。
这是个很有逻辑的想法。
见下面的电路：这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC 形成一个直流电流的旅行中，必然使T1和T2的两个基极之间产生电压，电压的大小等于两个二极管的压降之和。
这样T1和T2管就均处于微导通状态了。
这种结构稍显幼稚，我们在实际中喜欢采用（b）中的形式，学名Ube倍增电路（注意要是I2远大于Ib），意思是说，合理选择R3、R4的阻值，可以使Ub1、b2得到（1+R3/R4）Ube的直流电压。
为了增大T1和T2管的电流放大系数，减小前级的驱动电流，常采用复合管的架构，复合管前面已经由gemfield讨论过了。
现在就该讨论OTL的情况了，电路如下图：很明显的是，和OCL相比，它的特点是输出端多了个电容，而且是单电源供电。
甲类放大电路与乙类放大电路
甲类功率放大电路乃乙类推挽功率放大电路类别：网文精粹甲类功率放大电路图5-61是常用的单管甲类功率放大电路;与小信号变压器祸合放大器相似..图中;TI是输人变压器；R1、R2和凡可组成分压式电流负反馈偏置电路;建立和稳定晶体三极管的静态工作点；q是发射极旁路电容;C是交流通路电容；输入变压器T1次级的交流信号;通过电容器C和Q加到晶体三极管的发射结上；VT是做功率放大的晶体三极管；T2是输出变压器..在功率放大器中;为了使负载获得尽可能大的输出功率;功率放大器与负载之间要求阻抗匹配;通常采用输出变压器作为晶体三极管与负载之间的藕合元件..在如图5-61中所示的功率放大器中;输出变压器还起隔直流的作用;可避免功放管的静态工作电流通过扬声器引起声音失真.. 在制作单管功率放大器时;为使放大器能够可靠地工作;并获得尽可能大的输出功率;必须合理地选择静态工作点..此外;正确地设计输出变压器;是设计单管功率放大器的关键环节.. 2乙类推挽功率放大电路图5-62是变压器祸合乙类推挽功率放大电路;主要由两个特性相同的三极管VTI和VT2、一个输人变压器T1和一个输出变压器T2构成..输人变压器把前级的输出信号藕合到VTl和VT2的基极;输出变压器将VTI和VT2的集电极输出信号祸合到负载RL上..变压器中间抽头的目的是保证电路对称和起信号倒相作用;T2还兼有负载匹配作用.. 当有正弦信号u;输人时;通过输人变压器T1将使VTI和VT2的基极得到一个大小相等而极性相反的信号电压u c1和uc2o若在某一瞬间VTI次级上半绕组感应出来的电压使VTl的基极对公共端为正;则VT2的基极对公共端为负下半绕组的作用..于是VT1截止;vu导通..输出变压器'I Z的初级下半边绕组有集电极电流电流过;而上半边没有电流is;二0..同理;在u、的另一个半周;情况刚好相反..VT1导通;VT2截止;T2的初级上半边绕组有2 d流过;而下半边绕组2;z二0..这样;VTl和VT2轮流导通;￡ci和￡c2轮流通过孔的初级绕组;而且大小相等;相位相反..因而在T2次级将叠加出一个完整的正弦电流艺L..在乙类放大器中;由于晶体三极管特性曲线的非线性;使得两波形连接处会有非线性失真;特别是当晶体三极管为零偏置时会出现如图5-63所示的交越失真..为了消除交越失真;给晶体三极管加上一定的偏置UBB;如图5-64所示;使z ci十iCZ的波形衔接处没有交越失真..。
几种常见的放大电路原理图解
几种常见的放大电路原理图解展开全文能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路：低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫～ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
( 1 )共发射极放大电路图 1 ( a )是共发射极放大电路。
C1 是输入电容， C2 是输出电容，三极管 VT 就是起放大作用的器件， RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。
1 、 3 端是输入， 2 、 3 端是输出。
3 端是公共点，通常是接地的，也称“地”端。
静态时的直流通路见图1 ( b )，动态时交流通路见图 1 ( c )。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合。
( 2 )分压式偏置共发射极放大电路图 2 比图 1 多用 3 个元件。
基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的，所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻 RE 和电容 CE ， CE 称交流旁路电容，对交流是短路的; RE 则有直流负反馈作用。
A类 B类 AB类 D类功放的区别你真的知道吗
A类B类AB类D类功放的区别你真的知道吗A类B类AB类D类功放的区别，有什么不一样你们知道吗？首先根据功放不同的放大类型可分为：Class A（A类也称甲类）、Class B（B类也称乙类）、Class AB（AB类也称甲乙类）、Class D（D类也称数字类）。
（）以上都是汽车上常见的功放器。
1、纯甲类功率放大器纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器（Class A），它是一种完全的线性放大形式的放大器。
在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量，但失真率极低。
纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像意大利的Sinfoni高级系列才有这类功率放大器。
这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，但音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。
2、乙类功率放大器乙类功率放大器，也称为B类功率放大器（Class B），它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。
B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。
但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B 类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。
在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。
3、甲乙类功率放大器甲乙类功率放大器也称为AB类功率放大器（Class AB），它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。
当没有信号或信号非常小时，晶体管的正负通道都常开，这时功率有所损耗，但没有A类功放严重。
当信号是正相时，负相通道在信号变强前还是常开的，但信号转强则负通道关闭。
当信号是负相时，正负通道的工作刚好相反。
AB类功率放大器的缺陷在于会产生一点点的交越失真，但是相对于它的效率比以及保真度而言，都优于A类和。
3甲乙类互补对称功率放大电路
(1)静态工作点Q的确定 输出电容C一定要容量很大, 三、甲乙类单电 T1 储有足够的电荷准备作为电源 C 源互补对称功率 + － 使用。 VCC/2 K uo 放大电路OTL T2 调整R1、R2改变T1、T2的工 RL 1.基本电路 作点使UK=VCC/2(使T1、T2工 2.工作原理 作状态一样) Ce
— = — ·o
Rc3 b1
1 U2om — Po = — · 2 RL
1 V2CC Pom — · — 8 RL 2 VCCUom U 2 om PT = 2 PT 1 = 2p - 4 RL 2 VCC P VCCUom = PVm= 2pR p RL L V
0 0.5
uBE /V
+VCC
ui=0
ui
－ Rc3
D1 + +
－ D2 － + －
T2 PNP
在电路图中的两只二极管D1 、D2 和 三极管T3就起到了这种作用 .当ui=0时, 电路处于静态,三极管 T3 导通 ( 因为是 PNP),D1、D2也导通,有电流通过D1、D2。
+
RL
uo
－
－VCC
D1、D2产生电压,这个电压是直接加 在T1、T2的基极上并被两极平分, 控制 推挽管微导通 这个电压稍大于1V,那么每只三极管的 过程分析 BE极间静态UBEQ就会稍大于0.5V。本页完 继续
静态工作点 甲乙类互补对称功率放大电路
0 0.5
Re3 +
T3 T1 NPN
uBE /V
+VCC
D1
ui
－ Rc3
D2
T2 PNP
－VCC
消除交越失真的关键是要使两 只推挽管T1、T2 没有截止状态 , 即在静态时 , 两只管 应当处于微 导通区域，当有输入信号ui 加至 二、甲乙类双电源互补对 + 基极时，管子能立即导通放大。 称功率放大电路OCL RL uo 所以在静态时应有 UBE1Q = UBE2Q 1.电路形式 － 稍大于0.5V. 2.消除交越失真原理 本页完 继续
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OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明（优选.) OCL，OTL，BTL，甲类，乙类，甲乙类各种放大电路的原理详解，优缺点分析，以及应用说明清华大学张小斌（教授）一．OCL电路OCL（output capacitorless）的英文本意是说没有电容的输出级（这样可以使输出在低频时变得平滑），你一定认为这个称谓怪怪的，那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。
OTL（OCL从它发展而来）电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。
OTL在后面谈论。
之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的（集成电路中最容易制造的类型）。
OCL电路的基本形式如下图所示：它的最重要的特点是双电源，注意电源在集成电路中可不是什么难题。
正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。
Ui作为输出信号，在正的时候T1管发生作用；在负的时候T2管发生作用。
于是能产生一个连续的输出，信号如右图所示。
但是，当信号的电压在-0.6V到0.6V之间（以硅管为例），T1和T2管的导通就成了问题了，这种状况会造成信号输出的交越失真。
面对这个问题，我们只能设置合适的静态工作点，目的就是，在没有Ui时，T1和T2就已经微导通了，那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。
这是个很有逻辑的想法。
见下面的电路：这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC形成一个直流电流的旅行中，必然使T1和T2的两个基极之间产生电压，电压的大小等于两个二极管的压降之和。
这样T1和T2管就均处于微导通状态了。
这种结构稍显幼稚，我们在实际中喜欢采用（b）中的形式，学名Ube倍增电路（注意要是I2远大于Ib），意思是说，合理选择R3、R4的阻值，可以使Ub1、b2得到（1+R3/R4）Ube的直流电压。
为了增大T1和T2管的电流放大系数，减小前级的驱动电流，常采用复合管的架构，复合管前面已经由gemfield讨论过了。
胆机放大电路的几种类型..
胆机放大电路的几种类型一，电压放大电路是将微弱的信号电压按一定的倍数放大至下一级所需信号电压的推动值。
目前较流行的是SRPP电路，它具有输入阻抗高，输出阻抗低，以其动态好，分析力强，音质通透，底声温暖等特点，它更有其线路简单，可*性高。
在使用不同的放大管、不同的工作点、会有不同的音色表现。
因此深受同行们的喜爱。
使用也比较普遍。
SRPP电路的选管的要求：1，应选用J级或T级、高跨导、高频电压放大管。
跨导系数越大信号电压引起的阳极电流变化就越大，相对噪音就小，信躁比得以提高。
这样会提高整机的转换速率，扩宽整机的通频带，增强解析力。
2，尽量使用中u（放大系数）放大管。
当使用三极管6N4和五极管等一些高倍放大管时（放大倍数越大、噪音越大、失真越大），则需要使用较深的本级或大环路负反馈。
否则，会引起由级间偶合失配引起的失真。
3，选用阳极电压底，阳极电流适中的双三极管。
阳极电压越高，噪音就会越大，失真也会随着增加。
由于本级输入的信号电压很低，所以本级不会因为工作电压低，而产生动态信号的失真。
同一管内的双三极管，参数一致，对称性好，音色也相同，老化程度接近，电路调整方便，并且共用一组灯丝即可。
4，静态工作点应设计在接近甲类或甲类状态以杜绝信号波形产生交越失真。
能够满足这些参数要求的电子管当属6N11，6N3。
这两只小九脚拇指管是中U、高S（跨导mA/V）、高频放大、低躁声的双三极管，非常适合做SRPP电路。
经过多次实验对比试听，在SRPP电路里，当6N11阳极电压为230V阳极电流为4.5MA 时，整个频带非常平滑、低频延伸长、弹性好、有层次感，中频甜美靓丽、解析力高、声场开阔、定位准。
当阳极电流在5.5MA以上时，低频肥而打结、中频变厚、声音发干、发硬。
当阳极电流低于2MA以下时，低频松塌控制无力、中高频灰暗、声场变窄、定位不准。
6N3阳极电压为260V阳极电流为3.5—4MA时，音色和6N11非常接近，只是在中高频，6N3比6N11细腻一些。
甲类,乙类和乙类功率放大器的区别
电子知识甲类(Class－A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点，不论信号电平如何变化，它从电源取出的电流总是恒定不变，它是低效率的，用作声频放大时由于信号幅度不断变化，其实际效率不可能超过25％，可由单管或推挽工作。
甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真，而且谐波分量中主要是偶次谐波，在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好，十分讨人喜欢。
但一直因为耗电多，效率低，容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。
由于器件长期工作于大电流高温下，容易引起可靠性和寿命方面的问题，而且整机成本高，所以制造甲类功率放大器出名的厂家，现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。
乙类(Class－B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管（或电子管）在无驱动信号时，处于低电流状态，当加上驱动信号时，一对管子中的一只在半周期内电流上升，而另一只管子则趋向截止，到另一个半周时，情况相反，由于两管轮流工作，必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。
乙类放大器的优点是效率较高，理论上可达78％，缺点是失真较大。
甲乙类（Class－AB）放大器在低电平驱动时，放大器为甲类工作，当提高驱动电平时，转为乙类工作。
甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率，随着输出功率的增大，效率也增高，虽然失真比甲类大，然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式，趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类，以减少低电平信号的失真。
IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。
IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。
概述甲类乙类甲乙类功率放大电路全解ppt课件
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
2. 消除交越失真的OCL电路:工作原理
利用甲乙类双电源互补对称功率放大电路可以消除交跃 失真。
静态： U B1、B2 U R2 U D1 U D2
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
工作原理：
uI正半周主要是 T1管发射极 驱动负载； uI负半周主要是 T2管发射极驱动负载 T1、T2导通时间 uI半个周期 T1、T2工作在甲乙类状态。
UomVCC2UCES
PomU Ro2Lm(VCC2R ULCE)S2
4
78.5%
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
4. 几种电路的比较
变压器耦合乙类推挽：单电源供电，笨重，效率 低，低频特性差。 OTL电路：单电源供电，低频特性差。 OCL电路：双电源供电，效率高，低频特性好。
因此，选择功率BJT时，其极限参数:
I CM i U CEO(BR)
C
max
u CE
V CC RL
max
2V CC
PCM
PT max
0.2
V
2 CC
2RL
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
甲乙类互补对称功率放大电路解读
解：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为
uOmax 13V
Pom
(uOmax RL
交流信号正负半周对称，但存
在交越失真。
tK+C RL vo
T2 ic2
4、输出功率及效率
计算同乙类功放，只是公式中的vcc用vcc/2代替。
若忽略交越失真的影响，且 vi 幅度足够大。则：
Vom max
VCC 2
Po max
1
V2 om max
2 RL
VCC2 8RL
vi
VCC 2
PV
VCCVom
无输出变压器形式 （ OTL电路）
无输出电容形式 （ OCL电路）
OTL: Output TransformerLess OCL: Output CapacitorLess
二、OTL互补对称功放电路
1、特点
1. 单电源供电； 2. 输出加有大电容。
2、静态分析 vi
T1、T2 特性对称，
VK
VCC 2
8.4 甲乙类互补推挽功率放大电路
一、克服交越失真的措施
1、电路中增加 R1、D1、D2、R2支路。
静态时: T1、T2两管发射结电位 R1
分别为二极管D1、 D2的正向 导通压降，致使两管均处于
D1
微弱导通状态，有较小的静
态电流ICQ；
vi D2
另：静态电流在输出端被抵消， R2 故vi＝0，VO=0
b3
功率放大电路
i
＋VCC
Ｔ ic1 １
u
o
ui > 0V ui 0V
Ｔ ic2
－
R
L
２
VCC
T1、T2两个管子交替工作，在负载上得到完整的正弦波。
当输入信号处于正半周时，且 幅度远大于三极管的开启电压，此 时NPN型三极管导电，有电流通过 负载RL，按图中方向由上到下，与 假设正方向相同。 当输入信号为负半周时，且幅度远 大于三极管的开启电压，此时PNP型三 极管导电，有电流通过负 载RL，按图中 方向由下到上，与假设正方向相反。于 是两个三极管一个正半周，一个负半周 轮流导电，在负载上将正半周和负半周 合成在一起，得到一个完整的不失真波 形。
二、复合管互补功率放大电路
1、复合管 (P123) 推动管
IB IC1
输出管
IC
IC2
IE1 =IB2
IE
I C I C 1 I C 2 1 I B 1 2 I B 2 1 I B 1 2 I E 1
1 I B 1 2 ( 1 1 ) I B 1 ( 1 2 1 2 ) I B 1 1 2 I B1
• 静态功率大，效率低
9.3 乙类功率放大器
一、电路组成
+Vcc
RB C1
+ Rs us c + b e RE T + C2 + uo R L _
+
-
ui _
+Vcc
RB + ui EB
c
b
e RE
T + uo R L _ +Vcc
5.1-5.4概述甲类乙类甲乙类功率放大电路全解
PV I C(AV) VCC
效率
Pom PV
（1）输出功率
U om VCC U CES (VCC U CES ) 2 Pom 2 RL 2
（2）效率
(VCC U CES ) 2 Pom 2 RL
1 πVCC U CES PV sin t VCC d( t ) π 0 RL 2 VCC (VCC U CES ) π RL
非线性不可忽略，所以在分析功放电路时，不能采用仅适 用于小信号的交流等效电路法，而应采用图解法。
二、功放的主要类型
在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若BJT在 信号的整个周期内均导通（导通角θ=360o），则称之工 作在甲类状态；若BJT仅在信号的半个周期内导通（导 通角θ=180o），则称之工作在乙类状态；若BJT在信号 的多半个周期内导通（导通角θ= 180o ~360o），则称之 工作在甲乙类状态。 如果电路中的BJT工作在甲类状态，则称该电路为甲 类功率放大电路，简称甲类功放；如果电路中的BJT工 作在乙类状态，则称该电路为乙类功率放大电路，简称 乙类功放；如果电路中的BJT工作在甲乙类状态，则称 该电路为甲乙类功率放大电路，简称甲乙类功放。
工作原理：
u I 0 : u I u BE1 iB1 iE1 RL中有正方向电流 iL ; u I u BE 2 减小到一定时 T2 截止。 u I 0 : u I u BE 2 iB 2 iE 2 RL中有反方向电流 iL ; u I u BE1 减小到一定时 T1截止。
5.2 单管甲类变压器耦合功率放大电路
1. 直流电源提供的功率 PV =ICQVCC 2.最大输出功率
约为图中矩形面积
模拟电子技术基础甲乙类互补对称功率放大电路
2、与甲类功率放大电路相比，乙类互补对称功放 的主要优点是效率高，在理想情况下，其最大效率 约为78.5%。为保证BJT安全工作，双电源互补对称
电路工作在乙类时，器件的极限参数必须满足：PCM ＞PT1≈0.2Pom，|V(BR)CEO|＞2VCC，ICM＞VCC/RL。
# 在怎样的条件下，电容C才可充当负电源的角色？
RLC足够大，应满足RLC>(5-10)/2πfL。
4. 带自举电路的单电源功放
静态时
1 VK 2 VCC
VD VCC IC 3 R3
C3充电后，其两端
有一固定电压，不随vi
而改变
VC3
1 2
VCC
I C 3 R3
动态时
自举电路
C3充当一个电源 # 在怎样的条件下，电容C3才能起到电源的作用？ R3C3足够大
（电3路）的电特源点供是给：的功率PV PV
A 1，u u ，i u （4）效v率 Voom R 4 VCC
当 iVom
=
Po
PT
i
oVCC
时，
L
2VCCVom
RL
78.5% 4
5.2.2 乙类单电源互补对称功率放大电路
无输出变压器的互补对称功放电路（OTL电路）
（P1O）m最ax 大 不12 失VO真ma输xI出Om功ax率P8VomRCa2CxL
举例
一个功率放大电路如图所示。已知Vcc=20V, -Vcc=-20V， 负载电阻RL=8Ω。设晶体管T1、T2特性一致，死区影响及VCES 忽略不计。
（1）求R=0、vi=10 2 sinωtV时的 Po、Pv、PT及η。 （2）求R=0时电路的最大输出功 率Pom及此时的Pv、PT及η。
实验六甲乙类功率放大电路仿真
实验六：乙类及甲乙类功率放大电路仿真
一、实验目的：
1、 理解乙类、甲乙类功率放大器的工作原理。
2、 掌握利用直流扫描分析法实现功率放大电路输出线形范围的测量。
3、 掌握利用误差分析仪分析乙类功率放大电路的谐波失真系数。
4、 掌握功率放大电路的傅里叶分析方法。
二、实验内容：
-5V 1、简要叙述上图乙类功率放大电路的工作原理。
2、用示波器观察电路输出波形，并观察交越失真现象，并解释产生原因。
3、利用直流扫描分析方法测量该功率放大电路的最大电压输出范围及交越失真电压范
围。
4、利用失真分析仪测量该电路的谐波失真系数THD 。
5、利用傅里叶分析工具完成对功率放大电路的傅里叶分析。
6、如何改经电路消除交越波形失真，并测量改进后电路的失真大小及负载上的输出功率。
三、实验总结：
课程名称 电子线路仿真 实验成绩 指导教师 李晓亮 实 验 报 告 院系 信息工程学院 班级 学号 姓名 日期。
甲乙类互补对称功率放大电路
甲乙类互补对称功率放大电路1 甲乙类互补对称功率放大电路乙类放大电路的失真:前面讨论了由两个射极输出器组成的乙类互补对称电路（图1），实际上这种电路并不能使输出波形很好地反映输入的变化，由于没有直流偏置，管子的iB必须在|vBE|大于某一个数值（即门坎电压，NPN硅管约为0.6V，PNP锗管约为0.2V）时才有显著变化。
当输入信号vi低于这个数值时，T1和T2都截止，i c1和i c2基本为零，负载RL上无电流通过，出现一段死区，如图1所示。
这种现象称为交越失真。
图1 交越失真的产生原因2 甲乙类双电源互补对称电路一、电路的结构与原理利用图2所示的偏置电路是克服交越失真的一种方法。
图2由图可见，T3组成前置放大级（注意，图中未画出T3的偏置电路），T1和T2组成互补输出级。
静态时，在D1、D2上产生的压降为T1、T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。
由于电路对称，静态时i C1= i C2，I L= 0, v o=0。
有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使v i很小（D1和D2的交流电阻也小），基本上可线性地进行放大。
上述偏置方法的缺点是，其偏置电压不易调整，改进方法可采用V BE扩展电路。
二、VBE扩展电路图3利用二极管进行偏置的甲乙类互补对称电路，其偏置电压不易调整，常采用V BE扩展电路来解决，如图3所示。
在图3中，流入T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可求出V CE4=V BE4（R1+R2）/R2因此，利用T4管的V BE4基本为一固定值（硅管约为0.6~0.7V），只要适当调节R1、R2的比值，就可改变T1、T2的偏压值。
这种方法，在集成电路中经常用到。
3 单电源互补对称电路图4一、电路结构与原理图4是采用一个电源的互补对称原理电路，图中的T3组成前置放大级，T2和T1组成互补对称电路输出级。
在输入信号vi =0时，一般只要R1、R2有适当的数值，就可使I C3、V B2和V B1达到所需大小，给T2和T1提供一个合适的偏置，从而使K点电位V K=V C=V CC/2 。
晶体管放大知识(甲类、乙类、推挽式等)
放大器基础知识(甲类、乙类、甲乙类、推挽式放大器)经常会看到XX功放是采用推挽式结构,或者说XX采用甲类放大器,效果出色什么的描述,但各位可否知道这些类型功放工作代表的意义呢?下面就简单介绍一下:1.甲类放大:晶体管静态工作点设置在截止区与饱和区的中分点的放大电路,叫做甲类放大电路,适合于小功率高保真放大。
甲类放大又称为A类放大,在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)。
正弦信号的正负两个半周由单一功率输出原件连续放大输出的一类放大器。
当输入信号较小时,在整个信号周期中,晶体管都工作于它的放大区,电流的导通角为180度,且静态工作点在负载线的中点。
甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,适用于小信号低频功率放大,但固有的优点是不存在交越失真。
单端放大器都是甲类工作方式。
2.乙类放大:晶体管静态工作点设置在截止点的放大电路,叫做乙类放大电路,适合于大功率放大。
乙类放大又称为B类放大,在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的输出元件分成两组,轮流交替的出现电流截止(即停止输出)。
正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。
乙类功率放大其集电极电流只能在半个周期内导通,导通角为90度。
乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
3.甲乙类放大:管静态工作点设置在截止区与饱和区之间,靠近截止点的放大电路,叫做甲乙类放大电路,适合于大功率高保真音频放大,推挽电路通常就是甲乙类放大电路。
甲乙类放大又称AB类放大,它界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。
甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
4.丙类放大:晶体管静态工作点设置在截止区内的放大电路,叫做丙类放大电路,适合于大功率射频放大。
功率放大电路）
3.1 功率放大电路很多系统需要对输出信号进行放大，以便提高带负载能力、驱动后级电路，因此要对其进行功率放大。
功率放大电路种类繁多，按原理分可分为甲类、乙类推挽、丙类谐振功率放大器等，可由三极管或集成运放芯片实现，应根据不同的功率放大指标，选择不同的方案。
甲类功率放大器中，在输入信号的一个完整的周期内三极管都是导通的，因而可保证无失真的电压输出，故甲类功率放大器有利于小信号的功率放大。
缺点是晶体管的静态工作点较高，静态损耗相对较大，效率比较低。
丙类谐振放大器采用谐振网络选频进行功率放大，适合于对载波信号或高频已调波信号进行选频放大。
缺点是谐振回路只能实现窄带选频。
当信号频带较宽时，可采用乙类推挽放大器。
乙类推挽功率放大电路由功率对管搭建而成。
在输入信号的一个周期内，两管半周期轮流导通，减小了单个管子的静态损耗，具有较高的输出功率与效率。
同时由于电路的对称性，可以在输出负载端得到完整的双极性波形。
电路如图3-24所示。
图3-24 乙类推挽功率放大电路此电路的前级由AD811组成同相放大器，放大倍数为311V R A R =+。
后级的功率对管构成乙类功率推挽输出形式，提供负载的驱动电流。
通过D1、D2的电压钳位及微调电位器R a2，可实现两功率管的微导通及上下电路的完全对称。
为保护晶体管及稳定B 点输出电流，输出级串接6.8Ω的小电阻，同时保证输出信号波形对称。
经实验测试，整个电路的输出阻抗小于15Ω，通频带大于10MHz ，且带内平坦，通带波纹小于0.1dB；空载时可对0～10MHz范围内峰峰值为20V的正弦信号无失真输出；输出端接50Ω负载时，无失真的最大输出电压峰峰值达到10V，并且在峰峰值为10V的输出状态下，频率大于2MHz仍无失真现象，效果良好。
需要注意的是，同相放大电路中的AD811放大倍数不能太大，否则芯片会存在一定程度的发热。
AD811是美国模拟器件公司推出的一种宽带电流反馈视频运算放大器。
完整版OCLOTLBTL甲类乙类甲乙类各种放大电路的原理详解优缺点分析以及应用说明
OCL , OTL , BTL ,甲类，乙类，甲乙类各种放大电路的原理详解，优缺点分析，以及应用说明清华大学张小斌（教授）一.OCL电路OCL （output capacitor less）的英文本意是说没有电容的输出级（这样可以使输出在低频时变得平滑），你一定认为这个称谓怪怪的，那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。
OTL （OCL从它发展而来）电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。
OTL在后面谈论。
之所以说OCL是最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的（集成电路中最容易制造的类型）。
OCL电路的基本形式如下图所示：互补输出级的基本电路及其交越失真它的最重要的特点是双电源，注意电源在集成电路中可不是什么难题。
正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。
Ui作为输出信号，在正的时候T1管发生作用；在负的时候T2管发生作用。
于是能产生一个连续的输出，信号如右图所示。
但是，当信号的电压在-0.6V到0.6V之间（以硅管为例），T1和T2管的导通就成了问题了，这种状况会造成信号输出的交越失真。
面对这个问题，我们只能设置合适的静态工作点，目的就是，在没有Ui时，T1和T2就已经微导通了，那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。
这是个很有逻辑的想法。
见下面的电路：消除交越失真的互补输出级这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源一一VCC形成一个直流电流的旅行中，必然使T1和T2的两个基极之间产生电压，电压的大小等于两个二极管的压降之和。
这样T1和T2管就均处于微导通状态了。
这种结构稍显幼稚，我们在实际中喜欢采用（b）中的形式，学名Ube倍增电路（注意要是12远大于lb），意思是说，合理选择R3、R4的阻值，可以使Ub1、b2得到（1+R3/R4）Ube的直流电压。
采用复合管的互补输出级为了增大T1和T2管的电流放大系数，减小前级的驱动电流，常采用复合管的架构,复合管前面已经由gemfield讨论过了。
概述乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大
iC M
Iom
ICQ N
功率三角形
Q
要想PO大，就要
UCEQ
使功率三角形的面积
大，即必须使Vom 和
Uom
Iom 都要大。
最大输出功率:
Pom
=
1 2
(
1 2
VCC
)
I CQ
VCC uCE
电源提供的功率
1 2p
1 2p
PE = 2p 0VCC iC d (w t ) = 2p 0VCC (I CQ + I Cm sin w t )dw t = VCC I CQ
pRL
当
U om
» VCC 时， PEm
2 =
p
V2 CC RL
4.效率h
h
=
Po
p
=
U om
PE 4 VCC
最高效率hm a x
p
Uom » VCC 时，h max = 4 » 78.5 %
四．三极管的最大管耗
PT1
=
1 2π
π
(VCC
0
- U om sinw
t ) • U om sinw t RL
ib
IBQ Q VCC uce
2.带前置放大级的功率放大器
I
R1
R2*
D
ui
T3
+ VCC
T1
R3
UP
uO
动画演示
R4
RL
T2
（甲乙类互补对称
电路的计算同乙类）
-VCC
3. 电路中增加复合管
增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。
c
c
ib
iC
b
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甲类功率放大电路乃乙类推挽功率放大电路
类别：网文精粹
甲类功率放大电路图5-61是常用的单管甲类功率放大电路，与小信号变压器祸合放大器相似。
图中，TI是输人变压器；R1、R2和凡可组成分压式电流负反馈偏置电路，建立和稳定晶体三极管的静态工作点；q是发射极旁路电容;C是交流通路电容；输入变压器T1次级的交流信号，通过电容器C和Q加到晶体三极管的发射结上；VT是做功率放大的晶体三极管；T2是输出变压器。
在功率放大器中，为了使负载获得尽可能大的输出功率，功率放大器与负载之间要求阻抗匹配，通常采用输出变压器作为晶体三极管与负载之间的藕合元件。
在如图5-61中所示的功率放大器中，输出变压器还起隔直流的作用，可避免功放管的静态工作电流通过扬声器引起声音失真。
在制作单管功率放大器时，为使放大器能够可靠地工作，并获得尽可能大的输出功率，必须合理地选择静态工作点。
此外，正确地设计输出变压器，是设计单管功率放大器的关键环节。
(2)乙类推挽功率放大电路图5-62是变压器祸合乙类推挽功率放大电路，主要由两个特性相同的三极管VTI和VT2、一个输人变压器T1和一个输出变压器T2构成。
输人变压器把前级的输出信号藕合到VTl和VT2的基极，输出变压器将VTI和VT2的集电极输出信号祸合到负载RL上。
变压器中间抽头的目的是保证电路对称和起信号倒相作用，T2还兼有负载匹配作用。
当有正弦信号u;输人时，通过输人变压器T1将使VTI和VT2的基极得到一个大小相等而极性相反的信号电压u c1和uc2o若在某一瞬间VTI次级上半绕组感应出来的电压使VTl的基极对公共端为正，则VT2的基极对公共端为负（下半绕组的作用）。
于是VT1截止，vu导通。
输出变压器'I Z的初级下半边绕组有集电极电流电流过，而上半边没有电流（is，二0）。
同理，在u、的另一个半周，情况刚好相反。
VT1导通，VT2截止，T2的初级上半边绕组有2 d流过，而下半边绕组2,z二0。
这样，VTl和VT2轮流导通，￡ci和￡c2轮流通过孔的初级绕组，而且大小相等，相位相反。
因而在T2次级将叠加出一个
完整的正弦电流艺L。
在乙类放大器中，由于晶体三极管特性曲线的非线性，使得两波形连接处会有非线性失真，特别是当晶体三极管为零偏置时会出现如图5-63所示的交越
失真。
为了消除交越失真，给晶体三极管加上一定的偏置UBB，如图5-64所示，使z ci十iCZ的波形衔接处没有交越失真。