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otl功率放大器电路原理图(B类SEPP.OTL电路)

时间:2016-06-08 19:46:44  编辑:电工  栏目:电路
导读:

otl功率放大器电路原理图,几个代表性的B类SEPP.OTL电路,包括半对称互补OTL放大电路、全对称互补OTL放大电路,以及输入变压器式功放电路等。

otl功率放大器电路原理图

 
三极管Hi-Fi放大器的功率级大部分使用B类SEPP.OTL功率放大电路。
 
因为B类放大电路功率较高,最高达78.5%,除非是发烧级的音响,为求完美的不失真才会用A类。就三极管的散热以及电源电路的容量,B类都比A类好很多。
 
PP电路中虽然有输出电路产生的偶次高谐波可互相抵销的优点,但实际上,主放大器推动PP电路中的A类驱动级就会产生二次高谐波,因此高谐波还是很多。
 
不过,B类PP电路为减少交叉失真,须特别注意偏压的稳定。
 
几个代表性的B类SEPP.OTL电路 
otl功率放大器电路原理图1
 
图a 半对称互补OTL放大电路 
 
otl功率放大器电路原理图2
图b 全对称互补OTL放大电路 
 
otl功率放大器电路原理图3
 
图一 输入变压器式功放电路 
 
输入变压器式SEPP电路如图一,利用输入变压器进行相位反转作用。 电工天下
 
线路简单而中心电压又稳定,如果使用两电源方式,可简单剪掉输出电容器。又,输出短路时,不容易流出大电流,对过载引起的破坏,有很大的防止作用。
 
不过因为输入变压器的影响,不能有较深的负反馈,所以不能获得较低的失真,在高频特性及失真会显著恶化是主要缺点。 
CE分割方式 
otl功率放大器电路原理图4
 
图二CE分割方式 
如图二所示,利用三极管Q1 集电极与发射极之相位相反进行反向的方式,与真空管的PK分割相同。
 
因为可以由NPN型三极管构成,所以很容易找到特性整齐的三极管。但是,因为有电路比较复杂,需用的交连电容多,低频特性不好,所以一直不能成为主流的电路。 
 
互补方式 
otl功率放大器电路原理图5
 
图三 互补方式 
 
如图三所示,利用NPN与PNP型三极管之组合作为相位相反兼驱动的电路,三极管放大器几乎都使用这种方式。
 
因为电路直接交连,相位偏差少,且可以有较大的负反馈,所以容易作成超低失真度的放大器。
 
可以获得Intermodulation少,输出组抗低等优点。
 
然而,过载时有非常大的电流经过输出三极管,因此必须有适当的保护电路。(www.dgjs123.com)
 
从防止被破坏来讲,这点很不利。此外,输出三极管之偏压须经过稳定化,对于电源电压之变动及温度变化须做适当补偿。输出三极管虽然亦有采用NPN和PNP型组合的纯互补电路,但是大输出的PNP硅晶体现在很贵,不容易买到,所以较少采用。利用硅NPN及锗PNP三极管组合的纯互补电路,上下对称特性虽然较差,但因为线路单纯,所以最常被使用。现在就图三的电路图作说明。 
 
图三是互补式放大器第二级后的电路。
 
Q1为A类驱动级,利用VR1偏压调整,改变Q1的集电极电流,将中心电压调整到Vcc的1/2。因为利用R2从Q1的集电极(约与中间电压同电位)进行DC 负反馈加以稳定化,因此只要电路常数选择的当,中间电压几乎没有调整的必要。
 
二极管与VR2用来改变Q2与Q3的基极偏压,进而调整Q4及Q5的无信号电流。无信号电流在Pc 100W级的三极管以30~50mA,Pc 25W级的三极管以20~30Am最恰当。Q3,Q4负责信号的上半部,Q2,Q5负责信号的下半部,分别交替进行动作。因此,无信号电流如果太少,即出现跨越失真,上下信号之接和部分变形。无信号电流如过多,则损失增多,产生热的问题,因此须利用温度补偿使其保持一定大小。
 
温度补偿的方法等一下会提到。 
 
直接交连双电源无电容式方式 
 
otl功率放大器电路原理图6
 
图四 交连双电源无电容式方式 
 
从图四可知,将互补式电路的初级改成差动放大,使电源电压即使有变动,中间电压亦能保持零电位的电路,就是直接交连二晶体无电容方式。因为没有输出电容,所以低频部分阻尼特性非常好,即使1 KHz附近的波形,亦可完整而极少失真的再现。但是,加上电源时,中间电压的稳定度会有问题,Q1,Q2的差动放大级与Q3的A类驱动级,电路常数应适当选择,使加上电源时,尽可能由低电压开始动作。 
 
负反馈与阻尼因数 
 
放大器的阻尼因数以DF=RL/Zout表示,因此,输出阻抗越低的放大器DF越好,不加负反馈的互补电路,输出阻抗为1~5Ω。使用complementary电路放大器,输出阻抗很容易做到0.1Ω以下。 
 
冲击噪声防止电路 
 
OTL电路当电源加入时,输出电容瞬间被充电,因此一下子会有很大的冲击。防止这个冲击的方法,就是使中间电压慢慢上升,图四即为此种电路的例子。 
 
温度补偿方式 
 
使用三极管的功率放大器为防止热失控,须进行温度补偿。顺便补充一下前面说过的互补式电路的温度补偿。 
三极管温度一上升,电流亦增加,此增加部分可用二极管,热电阻或三极管等进行补偿。因为补偿可以减少跨越失真,因此,可以达到稳定无信号电流的作用。对于电源电压的变动亦有稳定化的必要。
 
图六为利用热敏电阻及三极管作补偿之例,具有非常优秀的特性。 
 
otl功率放大器电路原理图7
 
图六 温度补偿方式
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