单电源互补对称功率放大电路（OTL功放）原理及特点

单电源互补对称功率放大电路（OTL功放）原理及特点

1.OTL电路的组成及工作原理

单电源互补对称功放原理电路，如图6.8所示。它与图6.4的OCL电路区别是在输出电路中串接了电容C，从而省掉了一组负电源，只用一个电源Ucc。由于这种电路的输出通过电容C与负载RL耦合，而不用变压器，所以称这种电路为OTL电路。



图中T1、T2的特性一致，即是互补对称的。对直流电源Ucc而言，T1与T2是串联的，因此， 串接点A的直流电位为1/2Ucc，电容C也被充电到1/2Ucc ，由于C的容量足够大（通常选时间常数RLC远大于工作信号的周期），因此可认为在信号作用过程中，C上充有的电压1/2Ucc近似不变，并用它作为T2的直流供电电压。T1的直流供电电压为Ucc与Uc之差，也是1/2Ucc 。

这样用单电源1/2Ucc和大电容C就起到双电源的作用，其性能分析、能量关系等均与双电源OCL电路基本相同。但要注意，由于单电源OTL电路，每管的等效电源电压为，故应将双电源OCL电路的能量关系中的Ucc改为1/2Ucc 。

2.实用的单电源互补对称放大电路

图6.9是实用的单电源互补对称电路，图中三极管T1组成典型的甲类电压放大电路，用作推动级，它给输出级提供足够大的信号电压和信号电流。三极管T2和T3组成互补对称电压的输出级。静态时，调节电位器RP1的大小，可以使Ic1、UB2、 UB3适当变化，从而达到K点UK＝?UCC (因而K点称为中点)；此外，RP1还具有稳定K点电位的作用。例如，由于温度变化使UK升高，通过RP1和R1分压，使T1基极

电位升高， Ic1增加，T2、T3基极电位下降，引起UK下降。

显然RP1不但对K点直流电位具有稳定作用，对K点的交流电位也具有稳定作用，可以改善放大电路的动态性能。RP1实际上是引入了电压并联负反馈。调整电位器RP2，可使推动级T1的静态电流Ic1 在RP2、D1、D2上产生的压降，为T2、T3提供适当的偏置，保证T2、T3的工作方式为甲乙类放大；同时D1、D2具有温度补偿作用，利用它们管压降的负温度系数去补偿T2、T3管UBE的负温度系数，从而使T2、T3的静态电流不随温度而变。

图6.9的电路中R3和C2的接入可以提高互补对称电路的正向输出电压幅度，使输出电压变化范围接近?UCC，此时，T2、T3应轮流工作在接近饱和的状态。如果不接R3和C2，即将R3短路，当ui为负半周，T1的输出电压处于下半周并增大时，T1的集电极电位及T2的基极电位上升，负载上得到的输出信号电压也在增大，但此时T2的基极电流也增加，由于R2和UBE2的存在，又由于A点的电位不变，当K点电位向＋UCC接近时，T2的基极电位和基极电流的进一步上升将受到限制，T2管因而无法进入饱和状态，故最大输出电压幅值将小于?UCC。解决这个问题的关键是设法使A点的电位随K点的电位升高而升高，图6.9所示的实用电路就是根据上面的设想而增加了R3和C2这两个元件的。

静态时，UA≈UCC－ Ic1 ，而UK＝1/2UCC，因此电容C2两端电压Uc2＝UA－UK＝1/2UCC － Ic1 R3≈1/2UCC 。如果R3 、C2远大于工作信号周期，则C2两端电压UC2将不随输入信号ui变化而变化，基本保持为常数。当输入信号ui为负半周时，T2导通，uK将由静态时的?UCC向更正方向变化，而A点电位uA＝＋uK，uK增加，uA也随着增加，即A点的电位随着K点的电位升高而自动升高。这样就有足够的电流流过T2基极，保证T2达到饱和状态。这样可使最大输出电压幅值接近?UCC。这种工作方式称为自举，所谓自举就是靠电路本身把A点的电位提高了，故电路称为自举电路。当uK大于?UCC时，uA还可大于UCC。电路中接入R3是必要的，若R3＝0，则uA＝UCC，不可能大于UCC。

由于推动级和功率放大级采用直接耦合，两级之间存着互相联系和影响，因此不能分级调整，从而调整比较困难。一般先将RP2调到最小位置，然后调整RP1使UK＝?UCC，再调整RP2使T2、T3工作在甲乙类，建立合适的和值，最后加入交流信号调节RP2使输出波形刚好没有交越失真为止。由于两级间的工作点互相牵连，故调整静态电流和时将影响K点电位，调K点电位时又影响静态电流，因此需要反复耐心地调整到满意为止。调试中千万不能将RP2断开，否则b2点电位升高，b3点电位变低，将使T2、T3电流变大而导致损坏。