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哪一类功率放大电路效率最高_教你如何分析低频功率放大器电路,详细教程

时间:2022-09-04 15:00:00 otl自举电容电路工作原理典型的otl功放大电路工作原理

上述放大器一般属于电压放大器,其任务是放大微弱信号的电压。输入输出的电压电流相对较小,不能直接驱动功率较大的设备。为了满足要求,有必要在放大器的末端增加功率放大器。功率放大器的任务是放大信号的功率(电压和电流应放大),因此属于大信号放大器。

以下是电子设备中常用的几种功率放大器。

双电源互补对称功率放大器(OCL电路)

OCL电路的电路组成如图2-18所示。电路主要由VT1(NPN型)和VT2(PNP类型)和负载组成,正负相等的两组电源,信号为Ui,负载为两管的基极输入Rl,VT也叫上功率输出管,VT称下功率输出管。

OCL电路工作原理:当信号电压为半周时,VT1正向导通,VT2截止, VCC通过VT1的c-e当信号电压为负半周时,VT1截止,VT2正向导通,-VCC流过负载和VT2的e-c结负电源,负载放大的负半周信号;正负半周信号在负载上合成全波。两管交替工作,互为补充,所以该电路称为互补对称电路。

该电路输出功率大,效率高,应用广泛,主要用于集成电路的现场输出集成电路和平行四边形校正电路。

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图2-18 OCL电路原理图

单电源互补对称功率放大器(OTL电路)

由于OCL电路需要两个电源,在某些情况下使用更不方便。因此,可采用单电源供电的互补对称功放电路,又称OTL电路。如图2-19所示OTL电路原理图。图中,VT三是前置放大管,VT1、VT组成互补对称输出级,D1、D2提供偏置和温度补偿。C将耦合电容输入信号,CL输出耦合电容器。R1、R2、R3提供偏置。A其正常工作电压为功放中点VCC/2。CL容量大,相当于一个VCC/2的电源。

图2-19 OTL电路原理图

OTL电路工作原理:在Ui的负半周,VT3导通度减弱,集电极电压升高,导致VT1导通加强,VT2截止。VCC经过VT1、RL对CL充电,其充电电流在负载RL自上而下产生电流(ic1)在负载上形成输出电压Uo正半周。同时,电容CL充满左正右负电压。在Ui的正半周,VT三导通程度增加,VT1截止,VT2导通,CL上的电压经Q2、RL负载放电,其放电电流RL自下而上产生电流(ic2)在负载上形成输出电压Uo负半周。因此,输出信号被放大在负载上Uo。

电路动态范围小,最大输出电压范围不够。VT三集电极电压升高时,VT1由于基极电位升高,导通越强,中点电压升高越多,会使正偏电压升高Vbe1下降,VT1动态范围较小,最大输出电压较小。解决方案是增加自举电容C2和电阻R如图2-20所示,增加电容和电阻后OTL电路原理图。

加入C2后,由于容量大,两端电压可视为不变。当VT当导通增加中点电压时,C2正极电压也随之升高,使得VT1基极电位升高,获得正常偏压,保证VT大电流输出。电阻R5.将电源与隔离电阻隔离C2隔开,使C自举电压不被电源吸收。加电容器C2和电阻R5后使VT1基极电位自动升高得到正常偏压,因此,电容C2和电阻R由5组成的电路又称自举电路,C2称为自举升压电容。OTL该电路广泛应用于显示器、彩电场输出电路和各种音频功率放大电路。

图2-20 增加电容和电阻后OTL电路原理图

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