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單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OTL功放）原理及特點(diǎn)

單電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（OTL功放）原理及特點(diǎn)

1.OTL電路的組成及工作原理

單電源互補(bǔ)對(duì)稱功放原理電路，如圖6.8所示。它與圖6.4的OCL電路區(qū)別是在輸出電路中串接了電容C，從而省掉了一組負(fù)電源，只用一個(gè)電源Ucc。由于這種電路的輸出通過電容C與負(fù)載RL耦合，而不用變壓器，所以稱這種電路為OTL電路。



圖中T1、T2的特性一致，即是互補(bǔ)對(duì)稱的。對(duì)直流電源Ucc而言，T1與T2是串聯(lián)的，因此， 串接點(diǎn)A的直流電位為1/2Ucc，電容C也被充電到1/2Ucc ，由于C的容量足夠大（通常選時(shí)間常數(shù)RLC遠(yuǎn)大于工作信號(hào)的周期），因此可認(rèn)為在信號(hào)作用過程中，C上充有的電壓1/2Ucc近似不變，并用它作為T2的直流供電電壓。T1的直流供電電壓為Ucc與Uc之差，也是1/2Ucc 。

這樣用單電源1/2Ucc和大電容C就起到雙電源的作用，其性能分析、能量關(guān)系等均與雙電源OCL電路基本相同。但要注意，由于單電源OTL電路，每管的等效電源電壓為，故應(yīng)將雙電源OCL電路的能量關(guān)系中的Ucc改為1/2Ucc 。

2.實(shí)用的單電源互補(bǔ)對(duì)稱放大電路

圖6.9是實(shí)用的單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路，圖中三極管T1組成典型的甲類電壓放大電路，用作推動(dòng)級(jí)，它給輸出級(jí)提供足夠大的信號(hào)電壓和信號(hào)電流。三極管T2和T3組成互補(bǔ)對(duì)稱電壓的輸出級(jí)。靜態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)電位器RP1的大小，可以使Ic1、UB2、 UB3適當(dāng)變化，從而達(dá)到K點(diǎn)UK＝?UCC (因而K點(diǎn)稱為中點(diǎn))；此外，RP1還具有穩(wěn)定K點(diǎn)電位的作用。例如，由于溫度變化使UK升高，通過RP1和R1分壓，使T1基極

電位升高， Ic1增加，T2、T3基極電位下降，引起UK下降。

顯然RP1不但對(duì)K點(diǎn)直流電位具有穩(wěn)定作用，對(duì)K點(diǎn)的交流電位也具有穩(wěn)定作用，可以改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能。RP1實(shí)際上是引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。調(diào)整電位器RP2，可使推動(dòng)級(jí)T1的靜態(tài)電流Ic1 在RP2、D1、D2上產(chǎn)生的壓降，為T2、T3提供適當(dāng)?shù)钠�置，保證T2、T3的工作方式為甲乙類放大；同時(shí)D1、D2具有溫度補(bǔ)償作用，利用它們管壓降的負(fù)溫度系數(shù)去補(bǔ)償T2、T3管UBE的負(fù)溫度系數(shù)，從而使T2、T3的靜態(tài)電流不隨溫度而變。

圖6.9的電路中R3和C2的接入可以提高互補(bǔ)對(duì)稱電路的正向輸出電壓幅度，使輸出電壓變化范圍接近?UCC，此時(shí)，T2、T3應(yīng)輪流工作在接近飽和的狀態(tài)。如果不接R3和C2，即將R3短路，當(dāng)ui為負(fù)半周，T1的輸出電壓處于下半周并增大時(shí)，T1的集電極電位及T2的基極電位上升，負(fù)載上得到的輸出信號(hào)電壓也在增大，但此時(shí)T2的基極電流也增加，由于R2和UBE2的存在，又由于A點(diǎn)的電位不變，當(dāng)K點(diǎn)電位向＋UCC接近時(shí)，T2的基極電位和基極電流的進(jìn)一步上升將受到限制，T2管因而無(wú)法進(jìn)入飽和狀態(tài)，故最大輸出電壓幅值將小于?UCC。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是設(shè)法使A點(diǎn)的電位隨K點(diǎn)的電位升高而升高，圖6.9所示的實(shí)用電路就是根據(jù)上面的設(shè)想而增加了R3和C2這兩個(gè)元件的。

靜態(tài)時(shí)，UA≈UCC－ Ic1 ，而UK＝1/2UCC，因此電容C2兩端電壓Uc2＝UA－UK＝1/2UCC － Ic1 R3≈1/2UCC 。如果R3 、C2遠(yuǎn)大于工作信號(hào)周期，則C2兩端電壓UC2將不隨輸入信號(hào)ui變化而變化，基本保持為常數(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)ui為負(fù)半周時(shí)，T2導(dǎo)通，uK將由靜態(tài)時(shí)的?UCC向更正方向變化，而A點(diǎn)電位uA＝＋uK，uK增加，uA也隨著增加，即A點(diǎn)的電位隨著K點(diǎn)的電位升高而自動(dòng)升高。這樣就有足夠的電流流過T2基極，保證T2達(dá)到飽和狀態(tài)。這樣可使最大輸出電壓幅值接近?UCC。這種工作方式稱為自舉，所謂自舉就是靠電路本身把A點(diǎn)的電位提高了，故電路稱為自舉電路。當(dāng)uK大于?UCC時(shí)，uA還可大于UCC。電路中接入R3是必要的，若R3＝0，則uA＝UCC，不可能大于UCC。

由于推動(dòng)級(jí)和功率放大級(jí)采用直接耦合，兩級(jí)之間存著互相聯(lián)系和影響，因此不能分級(jí)調(diào)整，從而調(diào)整比較困難。一般先將RP2調(diào)到最小位置，然后調(diào)整RP1使UK＝?UCC，再調(diào)整RP2使T2、T3工作在甲乙類，建立合適的和值，最后加入交流信號(hào)調(diào)節(jié)RP2使輸出波形剛好沒有交越失真為止。由于兩級(jí)間的工作點(diǎn)互相牽連，故調(diào)整靜態(tài)電流和時(shí)將影響K點(diǎn)電位，調(diào)K點(diǎn)電位時(shí)又影響靜態(tài)電流，因此需要反復(fù)耐心地調(diào)整到滿意為止。調(diào)試中千萬(wàn)不能將RP2斷開，否則b2點(diǎn)電位升高，b3點(diǎn)電位變低，將使T2、T3電流變大而導(dǎo)致?lián)p壞。