电子管OTL功放原理及电路
otl功率放大电路原理
otl功率放大电路原理
OTL功率放大电路原理
OTL功率放大电路是一种无输出变压器的功率放大电路,它的原理是利用晶体管或场效应管的高电压放大特性,将输入信号放大到足够的电平,以驱动负载。
OTL功率放大电路具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点,被广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
OTL功率放大电路的基本原理是利用晶体管或场效应管的高电压放大特性,将输入信号放大到足够的电平,以驱动负载。
在OTL功率放大电路中,晶体管或场效应管的输出端直接连接到负载,没有输出变压器,因此输出电阻很小,可以有效地驱动负载。
同时,由于没有输出变压器,OTL功率放大电路的失真很低,频响也很宽,可以保证音频信号的高保真度。
OTL功率放大电路的设计需要考虑多个因素,如输入电路、输出电路、功率管的选择等。
输入电路需要保证输入信号的稳定性和低噪声,输出电路需要保证输出电阻的小和输出功率的大。
功率管的选择需要考虑其工作电压、工作电流、最大功率等参数,以保证其能够稳定地工作在OTL功率放大电路中。
OTL功率放大电路的应用非常广泛,特别是在音频放大器领域。
由于OTL功率放大电路具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点,可
以保证音频信号的高保真度,因此被广泛应用于音响设备、电视机、电脑音响等领域。
同时,OTL功率放大电路还可以应用于其他领域,如电动车控制器、太阳能控制器等。
OTL功率放大电路是一种无输出变压器的功率放大电路,具有输出电阻小、失真低、频响宽等优点,被广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
在设计OTL功率放大电路时,需要考虑多个因素,如输入电路、输出电路、功率管的选择等,以保证其能够稳定地工作。
1、OTL功放电路
(3)OTL电路原理: 1)在输入信号正半周时,V1导通,电流自Vcc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。
电子管OTL 功放的制作
电子管OTL 功放的制作 22008-03-12 11:12电路分析(以一个声道为例,另一声道电路相同)1.输入前置放大级采用SRPP放大电路:本前级应选用中放大系数的双三极管为宜,因为这样的三极管内阻较小,屏流和跨导值较大,对降低输出阻抗有利,且屏极特性曲线的线性范围较宽,故输入级的动态范围较大。
本机该前置放大级可采用6N1l、6DJ8、6922、ECC88等双三极电子管。
音频信号由下管栅极输入,工作于共阴极方式;上管则工作于共栅极方式,被放大后的音频信号由上管阴极输出。
SRPP前级放大器的特点是输入阻抗高,为200kΩ以上;输出阻抗低,为数百欧姆。
因此对前级输入的小信号具有传输损耗小,动态范围大,抗干扰性能好,有利于输入与输出级的阻抗匹配。
同时,本电路的频率响应特性极佳,高频瞬态响应也很好。
此外,由于本电路上管阴极电位很高,约为100V左右,所以在选管时其阴极与灯丝问的耐压均应不超过极限值,如果超过极限电压将会导致灯丝与阴极间击穿。
2.倒相兼推动放大器本机电压放大级为共阴级长尾式放大器。
该电路是一种性能卓越的差分放大电路。
在此电路中,为获得尽可能大的共阴极电阻,能使放大管的栅极与前置放大级的屏极直接耦合,以得到较高的栅极电压与阴极电压。
电路中的1MΩ电阻为栅漏电阻,0.22uF为旁路电容,以确保放大管栅极电位恒定。
因电子管栅极回路的内阻较高,故要求旁路电容的绝缘性能很高,不可有轻微的漏电。
本电路由双三极电子管6N6担任。
上管为激励管,下管为倒相管,两管共用阴极电阻(18kΩ),并且有深度的电流负反馈作用,故稳定性好。
对上管来说是串联输入;对下管来说是并联输入。
当有音频信号输入时,利用两电子管阴极的互耦作用,其屏极与阴极电流均随之变化。
由于两管的负载电阻阻值相同,均为36kΩ,两管输出电压幅值相等,方向相反,从而完成倒相兼推动工作。
由于倒相兼推动电子管的阴极电位较高,所以在选管时必须重视。
如采用普通双三极管代用时,为了防止电子管的灯丝与阴极间的击穿,可以对该管灯丝采用不接地的独立供电方式。
6P15电子管准OTL功放的工作原理
6P15 电子管准OTL 功放的工作原理
笔者受胆机甜美音色的诱惑,曾将淘汰的黑白电视机电源变压器改制成胆机的输出变压器,以制作低成本的胆机,但需要将变压器拆开重新插片并浸漆等,在业余条件下完成有一定难度。
笔者新近制作了一款准OTL 电路电子管功放,仍使用31cm 黑白电视机电源变压器做输出变压器,由于采用了OTL 输出电路,变压器的初级没有直流通过,所以变压器无需改造,可以直接使用。
由于保留了输出变压器,所以这个电路只能叫做准OTL 功放,但也因此保留了胆机使用变压器输出的特点。
该电路如图所示,V1 前置电压放入,V2 分负载倒相,V3 与V4 OTL 推挽输出,输出电容CL 使用耐压大于250V 的聚丙烯电容器。
由于输出变压器没有直流通过,所以将原220V 绕组与17V 绕组串联成自耦变压器,并将17V 的绕组作为次级连接至8Ω音箱。
V1 与V2 使用一只双二极管6N1,V3 与V4 使用两只6P15 接成三极管使用。
由于两只6P15 的参数并不完全相同,通过调整V3 的阴极电阻R*使V3 的屏极电压达到B+电压的一半,即155V。
本机的电源变压器来自淘汰的六灯收音机,V1、V2、V3 的灯丝使用一组6.3V 的电源,中心抽头接地,而
V4 的灯丝单独使用一组悬浮的6.3V 电源。
因无需改制,故能方便地将各种变压器用作本机的输出变压器,以比较它们对音质的影响。
笔者的体会是:EI 型铁芯的变压器音色较为温暖,C 型铁芯的变压器音色则比较清秀。
笔者曾使用过一种功率容量40W、次级电压1 2V 的C 型变压器,将次级连接至4Ω的音箱,音色透明且不失胆机特有的温馨,效果相当不错。
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。
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功率放大电路
otl功率放大电路1. 什么是OTL功率放大电路?OTL功率放大电路全称是"Output Transformer Less Power Amplifier",即无输出变压器功率放大器。
传统功率放大器都需要使用输出变压器来将电压降低,并且将输出信号匹配到负载上,但是OTL 功率放大电路采用了不需要输出变压器的技术,使得功率放大器的结构更加简介和轻便。
OTL功率放大电路具有质量好、稳定性高、失真小等优点,被广泛应用于音频放大器、HIFI设备和放大器等领域。
2. OTL功率放大电路的基本工作原理OTL功率放大电路中,输出级是由多个晶体管组成的复合级。
晶体管的输出端并联接在一起,形成像无输出变压器的电路,使信号以同向、反向两路同时从晶体管输出端流出,经负载消耗后,部分反向信号又经由负载反馈回去晶体管的输入端,以达到输出功率增加的目的。
3. OTL功率放大电路的优点首先,OTL功率放大电路中不需要输出变压器,所以在负载和变压器之间不会有电压降导致功率和信号质量的损失,输出信号更加纯净和稳定;其次,由于没有变压器,OTL功率放大电路的结构更加简单,体积更小,等效电路的参数更加可控,制作更加容易;再次,OTL功率放大电路的失真率低于传统功率放大器,音质更加清晰自然,实现了更高质量的音频放大。
4. OTL功率放大电路的应用OTL功率放大电路的应用非常广泛。
首先,在音频放大器领域,OTL功率放大电路被广泛地应用于高品质音响系统获得更加优秀的音质效果;其次,在HIFI设备中,OTL功率放大电路能够带来更加高保真的声音,因此越来越受到广大HIFI爱好者的青睐;再次,在放大器领域,OTL功率放大器的结构更加简单,所以被广泛地应用于无人机、机器人等需要轻便、高效的设备中。
otl电路工作原理
otl电路工作原理
OTL电路是一种输出变压器级的电路,它的工作原理是通过
对输入信号的放大使其输出到负载上。
OTL电路通常用于音
频放大器,具有高输入阻抗、低输出阻抗和低失真的特点。
OTL电路采用无输出变压器的设计,其核心是功率放大器电路。
它通常由两个互补的电子管组成,一个为NPN型,另一
个为PNP型。
输入信号经过输入电阻进入电子管的阴极极间,经过放大后,输出到负载上。
由于OTL电路的放大是通过电
子管的阴极表面放大来实现的,而不是通过输出变压器,因此可以避免输出变压器的一些缺点,如重量大、成本高、容易产生磁性噪音等。
在OTL电路中,输出信号的放大是通过电子管的工作状态变
化来实现的。
当音频信号的正半周输入时,NPN型电子管处
于导通状态,PNP型电子管处于截止状态;而当音频信号的
负半周输入时,PNP型电子管处于导通状态,NPN型电子管
处于截止状态。
这样,正负半周的信号都能得到放大,并经过输出电阻输出到负载上。
OTL电路的输出电阻非常低,这意味着可以直接驱动许多不
同阻抗的负载,同时还可以减少信号传输过程中的功率损失。
这种特性使得OTL电路在音频放大器中被广泛使用,它可以
提供清晰、稳定而低失真的音频输出。
总之,OTL电路利用无输出变压器的设计原理,通过电子管
的放大工作状态变化来实现对输入信号的放大,并输出到负载
上。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗和低失真的特点,在音频放大器中有着广泛的应用。
otl功率放大的工作原理
otl功率放大的工作原理
功率放大是一种电子器件或电路的工作原理,可以将输入信号的功率放大到更高的水平。
下面是一个简化的解释:
1. 输入信号:功率放大的工作原理始于输入信号的引入。
输入信号通常是一个较低功率的电信号,比如音频信号、射频信号等。
2. 输入级:输入信号首先进入功率放大器的输入级。
输入级通常由一个低噪声、高增益的放大器组成,它可以增加输入信号的幅度,但并不增加其功率。
输入级的主要作用是提供足够的增益,以确保后续级别能够正常工作。
3. 驱动级:从输入级经过放大后的信号通常进入到一个或多个驱动级。
驱动级是功率放大器中的核心部分,它使用功率管或晶体管等高功率放大器件,将输入信号的幅度和功率进一步放大。
驱动级的功率放大过程中,通常会有较大的电流流动,使得输出信号的功率增加。
4. 输出级:最后,放大后的信号进入输出级。
输出级通常由一个或多个功率管或晶体管构成,它们可以提供更大的输出功率。
输出级的设计考虑了功率放大器的功率输出、负载匹配等因素,以确保输出信号能够有效地传递到负载(如扬声器或天线)。
通过输入级、驱动级和输出级的协同工作,功率放大器能够将输入信号的功率放大到更高的水平。
这种放大的工作原理在许
多应用中都起到重要的作用,比如音频放大器、无线通信设备等。
otl功率放大器中的自举电路
OTL功率放大器中的自举电路简介OTL(Output TransformerLess)功率放大器是一种特殊的放大器电路,它通过采用自举电路来解决没有输出变压器时的耦合问题。
自举电路是OTL功率放大器的核心部分,它能够实现高效的功率放大和音频信号的增益控制。
本文将详细介绍OTL功率放大器中的自举电路的原理、工作方式以及优缺点。
原理OTL功率放大器的基本原理是通过自举电路将输出管的负载电阻接在放大管的输出端,从而实现对音频信号的放大。
自举电路利用放大管的输出信号来驱动负载电阻,使得负载电阻和放大管形成一个闭环,从而实现高效的功率放大。
自举电路的核心是一个电容和一个二极管。
电容被连接在负载电阻和放大管的输出端之间,起到存储电荷的作用。
二极管则起到整流的作用,将输出信号转换为直流信号。
当放大管输出信号为正半周时,电容向负载电阻放电;当输出信号为负半周时,电容向负载电阻充电。
这样,负载电阻就能够随着输出信号的变化而变化,实现对音频信号的放大。
工作方式OTL功率放大器中的自举电路的工作方式可以分为两个阶段:充电阶段和放电阶段。
充电阶段在充电阶段,当输出信号为负半周时,二极管处于截止状态,电容开始充电。
电容通过放大管的输出信号充电,同时将电荷存储在自身。
由于电容的存储能力,即使输出信号的幅值很小,也能够实现对负载电阻的充电。
这样就保证了在低音频信号下,负载电阻能够得到足够的驱动,避免了低频失真。
放电阶段在放电阶段,当输出信号为正半周时,二极管开始导通,电容开始向负载电阻放电。
此时,负载电阻通过电容的放电而获得驱动,实现对音频信号的放大。
由于电容的放电速度较快,能够实现高频信号的放大。
此外,由于负载电阻和放大管形成了一个闭环,能够实现负载电阻的自动调节,进一步提高了音频信号的放大效果。
优缺点OTL功率放大器中的自举电路具有以下优点和缺点:优点1.高效率:自举电路能够实现高效的功率放大,避免了传统放大器中输出变压器的能量损耗。
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
OTL分立元件功放,OTL power amplifier
关键字:OTL分立元件功放
一、电路说明
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。
二、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。
三、元件清单
位号名称规格数量R1 电阻 4.7K 1
R2、R4 电阻100 2
R3 电阻470 1
RP1 音量电位器2K 1
RP2 可调电阻20K 1
RP3 可调电阻1K 1
C1 电解电容 4.7uF 1
C2、C4、C5、C6 电解电容100uF 4
C3 瓷片电容101 1
Q1、Q3 NPN型三极管9013 2
Q2 PNP型三极管9012 1
D1 二极管1N4148 1
X1、X2、X3 接线座2位 3
PCB板40X55MM 1
四、电路原理图。
otl功放电路工作原理
otl功放电路工作原理OTL功放电路,听起来是不是有点高大上?别担心,我们今天就来聊聊它,轻松点,一起深入这个话题。
OTL其实就是“无变压器”功放,专门用于驱动扬声器,没错,就是你家音响里的那种。
说白了,它的工作原理就像是一个翻译官,把音频信号从一个地方转到另一个地方,确保声音清晰、响亮,不失真。
想象一下,你在家里开派对,音乐嗨到顶点,朋友们在舞池里摇摆。
这时候,如果音响不给力,声音嘶嘶作响,简直就是给派对降温嘛。
OTL功放的出现,就是为了避免这种悲剧。
它通过巧妙的电路设计,把信号放大,不需要复杂的变压器,反而让声音更纯净。
厉害吧?说到OTL功放,咱们得聊聊它的特点。
它的效率高。
你想想,传统的功放要用变压器,笨重又费电,OTL则省去了这些麻烦,像个“节能小能手”。
它能驱动低阻抗的扬声器,简直就是“能打”的角色,让低音更饱满,高音更清脆。
再加上它的设计简单,故障率低,真的是给力到不行。
当然了,OTL功放也不是完美无瑕,偶尔也会有一些小毛病。
比如说,它对负载的要求比较严格,扬声器的匹配得好,才能发挥出最大的威力。
要是搭配不当,效果就大打折扣,像是把好酒倒进塑料杯里,感觉一下子就没那么高级了。
有时候它在高频部分的表现也不够完美,像是有点小瑕疵,但这也是无可避免的。
说到这里,你可能会问,OTL功放适合谁用呢?它最受发烧友和音乐爱好者的青睐。
那些追求音质的朋友们,往往会选择这种功放,认为它的声音表现如同“天籁之音”,让人欲罢不能。
很多音响发烧友都愿意花时间去调试,像是在打磨一件艺术品,乐此不疲。
在实际应用中,OTL功放被广泛用于家用音响、专业音响系统以及一些高端的音乐场合。
它的声音特质让人感觉“如沐春风”,无论是听古典乐还是摇滚乐,都能让你身临其境,仿佛置身于音乐的海洋中。
许多音响迷都愿意为此投资,把OTL功放视为“音响界的宝藏”,真是“钱不能买快乐”啊!说到这里,有些人可能会觉得OTL功放价格不菲,确实,和传统功放相比,它的成本高些。
一种简单的OTL功率放大电路
一种简单的OTL功率放大电路
OTL功率放大电路是指无输出变压器的功率放大电路,由于分别选用了NPN 型和PNP 型复合三极管,所以在输入正弦波信号时,两管可以交替工作在正、负半周,故称为OTL 互补功率放大电路下图所示是一种简单的OTL率放大电路。
电源Vcc经R1、VD1、VD2和R2为三极管VT1、VT2提供基极偏置电压,若二极管VD1、VD2的导通电压为0.55V,则A点电压较B点电压高1.1V,这两点的电压差可以使VT1、VT2两个发射结刚刚导通,两个三极管处于微导通状态。
在静态时,三极管VT1、VT2导通程度相同,所以它们的中心点 F的电压约为电源VCC电压的一半。
C1、C2为输入输出耦合电容。
音频信号通过耦合电容C1加到功率放大电路,当音频信号正半周来时, B点电压上升, VT2基极电压升高,VT2进入截止状态,由子B点电压上升, A点电压也上升(VD1、VD2使A点始终高于B点1.1V), VT1基极电压上升,进入放大状态,电流从电源Vcc正极一VT1的集电极一发射极一电容 C2一扬声器→地,该电流同时对电容 C2充得左正右负的电圧;
当音频信号负半周来时, B点电压下降, A点电压也下降, VT1基极电压下降,VT1进入截止状态, B点电压下降会使VT2基极电压下降, VT2进入放大状态,电流途径是:电容C2左正→VT2的发射极→集电极→地一一扬声器一C2右负,有放大的电流流过扬声器, 即音频信号经VT1、VT2交替放大半周后,有完整正、负半周音频信号流进扬声器。
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。
分立元件OTL功放资料要点
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。
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二、简易OTL音频功率放大器组装(一)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进行放大。
OTL功放电路设计与制作[1]2
摘要在模拟电子线路中,电信号经过放大之后,往往要去推动执行机构完成人们所预期的功能,例如推动喇叭发声,推动继电器实现控制等。
执行机构要正常工作都需要从电路中获取较大的电能。
因此,放大电路的末级均由功率放大器组成。
功放(功率放大器)的原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。
经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。
而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流,其控制作用用跨导表示,即栅极变化一毫伏,源极电流变化一安,就称跨导为1,功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号,从而使多级放大器实现了大功率的输出,并非真的将功率放大了!关键字:OTL,放大倍数,差分目录摘要 (1)目录 (2)一设计要求 (3)1.基本要求 (3)2.扩展要求 (3)二整体设计方案 (4)1.系统设计框图 (4)2.OTL硬件电路总图 (4)三各单元电路简介 (4)1.前置放大电路 (4)(1)前置电路的作用 (4)(2)前级放大电路的构成 (5)2.响度控制器 (6)3.音量控制电路 (6)4.音调控制器 (7)5.音调补偿电路 (8)6.音调均衡电路 (8)7.差分放大电路 (9)(1)差分放大电路的组成 (9)(2)差分放大电路的输入和输出方式 (9)(3)差模信号和共模信号 (10)(4)差分放大电路的静态计算 (10)(5) 差分放大电路的差模工作状态 (11)(6) 共模状态动态计算 (13)(7)恒流源差分放大电路 (14)8.OTL后级功率放大电路 (15)(1)OTL后级功率放大器基本电路特点 (15)(2)本机OTL电路介绍 (16)9.电源电路 (17)四整机调试 (17)1.空载调试 (17)2.带假负载调试 (18)3.接实际负载调试 (19)五结束语 (19)六参考文献 (19)一设计要求1.基本要求本课题所设计的OTL功率放大器额定输出功率为30W,用作扩音机电路中的功率输出级。
OTL功放电路
实验原理:OTL功放电路一、实验仪器:万用表、探头、示波器、信号发生器、模拟电路装置。
二、测试之前先检查各电路元器部分是否有用:1、先测3个三极管{(分别是VT1、VT2、VT3),其中VT3是PNP管,VT1和VT2是NPN管},测倒通还是不倒通。
NPN管用万用表打到二极管那里,红笔接基极、黑笔分别接发射极与集电极;PNP管用黑笔接基极、红比分别接发射极与集电集。
万用表都能显示一个数字后。
那么则说明该三极管是正常;反之,则要马上通知老师换三极管。
2、测100K正态工作点电位器(图一)。
把万用表打到电阻200Ω那里。
先接第一、第三两个插口,测出来一个数字以后与一百对比;如果测出来的数字离100之间,那么该正态工作点电位器是有用的;反之则是坏的。
然后接第一、第二两个插口,看电位旋纽旋转能否使万用表的数字变化;如能则旋纽也没坏,反之则是坏的。
3、接上电位器,按123的接法接上。
然后测电源经过电路的电压;打开电源,用万用表红表皮接+12V、黑表皮接地线。
测试是否为12v,若是12v,则正常;若不是,则相反。
(如图二、图四)4、然后测试示波器,接上探头,把探头插到地线上,调整到0.1v,0.2ns。
5、接信号发生器,看示波器是否为左右各5格。
若不是请调整,若是请继续。
三、实验开始:(如图三所示)1、把+12v、U+连接起来。
然后用万用表红表皮接a点,黑表皮接地。
公式:Un=1/2 Ucc。
调整电位器,使a点里的电压等于电源电压的一半。
(如图五)2、然后把校准好的示波器,信号发生器接上电路。
(如图六)。
把示波器打到1khz、0.2V。
然后调整示波器,读出伏度。
3、然后接上100Ω的电阻当负债/接在喇叭两端的线。
然后调整信号发生器,调伏度调整到0.7或者0.8V。
读出伏度。
(如图七)4、然后用一根线把二级管短路。
看交越失真。
然后读出数据。
(如图八)5、测试电流。
拿走U+与+12V的连线。
然后用万用表的红黑表皮接上这两个点。
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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。
图1(e)和图1(f)为OTL倒相电路的应用。
图1(e)为采用屏阴分割式倒相电路对OTL功放进行激励。
只要倒相管的屏极负载电阻RL与阴极负载电阻RK的阻值相等,其输出的激励电压总能获得平衡。
图1(f)为采用共阴极差分式倒相电路。
由于共阴极电阻RK,的阻值较大,具有深度负反馈作用,故电路稳定可靠。
同时,只要担任差分放大的上管与下管的屏极负载电阻取值相等,其两管的屏极总能输出一对相位相反、幅值相等的推动信号电压。
三、OTL功放电路的选管
对于电子管OTL功放的输出级,不是所有功率电子管均能适用,必须选用符合如下条件的功率电子管才能取得良好的效果。
1.低内阻特性
一般功率电子管的屏极内阻为10kΩ左右,不适用于OTL功放。
OTL功放必须选用屏极内阻在200~800Ω的功率电子管。
这些低内阻功率电子管有6AS7、6N5P、6C33C-B、6080、6336等。
2.低屏压、大电流特性
一般功率电子管的屏极电压均为400V左右,高屏压电子管可达800~1000V,而OTL功放必须选用屏极电压在150~250V之间的低屏压、大电流特性的功率电子管来担任。
以上所列低内阻功率电子管均具有低屏压、大电流的工作特性。
此外还有6C19、6KD*21A、*6等功率电子管。
这些电子管本身具有低屏压、大电流特性,但其屏极内阻稍高,应多管并联才能适用于OTL功放。
3.采用新型OTL功放专用功率电子管
这类电子管不仅内阻较低,而且具有低屏压、大电流特性,如6HB5、6LF6、17KV6、26LW6、30KD*0KG6等。
为了降低电子管灯丝的功耗,许多用于OTL功放的功率电子管的灯丝电压提高到20~40V,以便于串联使用。
四几种OTL功放典型电路
1.新型三极功率管OTL功放
图2是6C33 C-B双三极管OTL功放电路图。
本电路采用国外新型低内阻、大功率双三极管6C33C-B作OTL功放,每个声道用一对6C33C-B作功率放大,在输出8Ω负载时,每声道的输出功率可达40W。
本OTL功放输入级采用高放大系数双三极电子管12AX7组成前级差分兼倒相电路。
该电路具有输入阻抗高、动态范围大的特点。
为了拓宽频响、减小相位失真,输入级与推动级之间采用直接耦合的方式。
为提高前级增益,在差分输入管12AX7的阴极加上-22 V 电压,并串接了一只1.1mA的恒流二极管,使前级工作更加稳定可靠。
推动放大级由中放大系数双三极电子管12BH7担任,该管特性与l2AU7、12JD8、5687等双三极管特性相近。
为了增大屏极电流,提高推动级输出能力,特将两只三极管并联使用,每管屏极电压高达265V,组成共阴极推动放大电路。
为提高推动级各项电性能、减小失真、拓宽频响,在两管的阴极加有较深的电流负反馈。
OTL功放输出级每个声道采用一对新型双三极功率电子管6C33C-B。
前级一对幅值相等、相位相反的推动信号经过两只0.47 F电容耦合至功放管。
本OTL功放级采用正负双电源形式,其功放级工作电压为±182V。
功放管6C33C-B的栅极与阴极间的最高负压值为-60V,上边管的栅负压由单独的负压电源供给,下边管的栅负压则由另一组负电压供给。
为提高OTL功放的各项电性能,在OTL中点输出端与输入端之间通过1.8kΩ电阻加了适当的电压负反馈,使整机电性能稳定可靠。
本机的频率响应为10Hz~200kHz(±0.1dB)。
在OTL功放电源供给方面,功放级的正负高压由电源变压器中135V/1.3A绕组经二极管正反相整流滤波后取得±182V高压。
输入级与推动级的屏极高压由电源变压器300V/0.1A绕组经二极管桥式整流滤波后输出+395V高压,并经去耦电阻降压后得到+265V和+140V电压,分别供给12AX7和12BH7。
栅负压电源分为两组,由电源变压器中的两个独立绕组60V/50mA经整流滤波后分别供给OTL功放管的栅极作为栅负偏压,并通过两只20kΩ可变电位器进行调节。
灯丝电源分为3组,前级各声道为2组。
功放管6C33C-B灯丝有两种用法,当串联使用时为12.6V/3.3A,并联使用时为6.3V/6.6A,本机采用的是串联方式。
2.普通三极管OTL功放
图3是6KD6五极管OTL功放电路图。
它是将普通束射四极管或五极功率电子管改为三极管接法的OTL 功放,利用了电子管帘栅极在相同栅压下可以输出较大电流的特点。
原来由于相对的屏极内阻较大,限制了工作电流,但改成三极管接法以后,帘栅极的电压与屏极电压处于同等电位,屏极内阻大幅度下降,加强了屏极承受较大电流的能力,因此能在低阻抗负载下输出较大功率。
对于普通功率电子管改成三极管接法的OTL功放来说,并不是所有功率管均能采用,必须选用屏极电压范围较大的束射四极管或五极功率电子管,如6KD6、6L6、6P3P、*6等。
同时,功放级还必须采用多只功率管并联的方式,在8Ω低阻抗负载时,每声道采用6只功率管并联才能符合低阻抗负载的要求,并且输出功率仅为30W 左右。
本OTL功放的输入级由高放大系数电子管6J2担任,可将输入的音频信号进行较大幅度提升,单级电压增益可达30dB以上。
经放大后的信号电压采用直接耦合的方式传输至倒相级。
倒相级由高屏压双三极管6SN7担任,屏极电压取值为340V。
由该管组成屏阴分割式倒相电路,屏极与阴极的负载电阻均取值为33kΩ。
这样,在输出端即可取得一对幅值相等、相位相反的推动信号电压。
OTL功放级采用SEPP并联推挽电路,可选用6KD6、6L6、6P3P等屏压范围大的功放管,并将其改为三极管接法。
采用6只功放管并联的输出方式,使输出阻抗达到8~16Ω。
功放级电源为正负双电源形式,取值为±230V。
功放管栅极负压应根据不同功率管特性决定,上边管与下边管通过各自的分压网络并通过调控电位器后获得。