OTL電路為推挽式無(wú)輸出變壓器功率放大電路。通常采用單電源供電,從兩組串聯(lián)的輸出中點(diǎn)通過(guò)電容耦合輸出信號(hào)。省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL(OutputTransformerLess)電路。OTL(Outputtransformerless)電路是一種沒(méi)有輸出變壓器的功率放大電路。過(guò)去大功率的功率放大器多采用變壓器耦合方式,以解決阻抗變換問(wèn)題,使電路得到最佳負(fù)載值。
省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL(OutputTransformerLess)電路。但是,這種電路有體積大、笨重、頻率特性不好等缺點(diǎn),目前已較少使用,現(xiàn)在主流是BTL電路與OCL電路。OTL電路不再用輸出變壓器,而采用輸出電容與負(fù)載連接的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路,使電路輕便、適于電路的集成化,只要輸出電容的容量足夠大,電路的頻率特性也能保證,是最基礎(chǔ)的一種功率放大電路。(右圖的電路中有錯(cuò)誤,二極管D1的存在是為了抬高T4基極電壓,從而使T4處于預(yù)導(dǎo)通狀態(tài),防止交越失真,這樣一個(gè)二極管在實(shí)際電路中往往是不夠的,應(yīng)該在原電路中再串接一個(gè)二極管,或者將二極管換為一個(gè)較大的電阻)。
它的特點(diǎn)是:采用互補(bǔ)對(duì)稱電路(NPN、PNP參數(shù)一致,互補(bǔ)對(duì)稱,均為射隨組態(tài),串聯(lián),中間兩管子的射極作為輸出),有輸出電容,單電源供電,電路輕便可靠?!皟山M串聯(lián)的輸出中點(diǎn)”可理解為采用互補(bǔ)對(duì)稱電路(NPN、PNP參數(shù)一致,互補(bǔ)對(duì)稱,均為射隨組態(tài),串聯(lián),中間兩管子的射極作為輸出)。OTL電路的優(yōu)點(diǎn)是只需要一組電源供電。缺點(diǎn)是需要能把一組電源變成了兩組對(duì)稱正、負(fù)電源的大電容;低頻特性差。
otl功率放大器電路圖(一)
典型電路如下圖所示。互補(bǔ)對(duì)稱式OTL功率放大器的功率放大管由一只NPN型三極管VT2和一只PNP型三極管VT3構(gòu)成,所以只需要一個(gè)基極信號(hào)就可以工作,而這個(gè)信號(hào)就是激勵(lì)管VT1的集電極輸出的電壓信號(hào)。
電源VCC不僅通過(guò)偏置電阻R1,R2為激勵(lì)管VT1的基極提供一定的偏置電壓,而且通過(guò)R3,R4為放大管VT3,VT2的基極提供偏置電壓。當(dāng)輸入信號(hào)Ui的負(fù)半周信號(hào)經(jīng)C1耦合到VT1的基極,經(jīng)它倒相放大后,VT3截止,VT2導(dǎo)通,它的集電極電流由VCC經(jīng)VT2、輸出耦合電容C2、揚(yáng)聲器BL到地構(gòu)成回路,不僅形成輸出信號(hào)的上半周,而且使C2建立左正、右負(fù)的直流電壓(電壓值為VCC的1/2左右);當(dāng)Ui的正半周信號(hào)通過(guò)C1耦合,再經(jīng)VT1倒相放大后,使VT2截止,VT3導(dǎo)通,它的集電極電流由C4經(jīng)VT2、BL構(gòu)成回路,形成輸出信號(hào)的負(fù)半周,這樣,就可以得到一個(gè)完整的信號(hào)。
otl功率放大器電路圖(二)
說(shuō)到功放,那么做簡(jiǎn)單的一種電路組成形式就是OTL,其電路屬于單端推挽式的無(wú)輸出變壓形式的功率放大器。其一般都是采用電源直接供電,首先從電路中串聯(lián)兩組晶體管中輸出,然后中點(diǎn)在通過(guò)相應(yīng)的電容輸出信號(hào)。這種簡(jiǎn)單的功放比起過(guò)去采用變壓器耦合方式的大功率放大器,解決了其具有的阻抗變換問(wèn)題,使得電路達(dá)到了最佳的負(fù)載值。
otl功率放大器電路圖(三)
當(dāng)輸入信號(hào)處于正半周期時(shí),T3導(dǎo)通,T2截止,于是T3以射級(jí)輸出的形式將信號(hào)傳遞給負(fù)載,同時(shí)向C0充電,因?yàn)镃0電容量大,其上的電壓基本不變,維持在1/2VCC;當(dāng)輸入信號(hào)處在負(fù)半周時(shí),T2導(dǎo)通,T3截止,已充電的C0充當(dāng)T2的電源,同時(shí)放電T2也以射級(jí)輸出形式將信號(hào)傳輸給負(fù)載,這樣在負(fù)載上得到了完整的輸出波形。
OTL是“無(wú)輸出變壓器”的英文縮寫。世就是說(shuō)OTL功率放大器不再使用輸出變壓器。因采用交流輸出方式,所以該電路有輸出耦合電容。該形式的放大電路具有效率高、功率大、失真小和安全性高、容易集成等優(yōu)點(diǎn),所以得到了廣泛的應(yīng)用。OTL功率放大器主要有變壓器倒相式、三及管倒相式和互補(bǔ)對(duì)稱式三種。
otl功率放大器電路圖(四)
下圖是典形的OTL電路,其工作點(diǎn)的調(diào)整有2點(diǎn):
1.中點(diǎn)電位(C點(diǎn)電位)為EC/2.第二,BG2和BG3提供一定的正向偏置電壓.首先調(diào)整C點(diǎn)電壓VC,圖3中的R3,R4,R5是BG1的集電極,其中R3和C2組成自舉電路,R5則是為了給BG2,BG3提供偏壓的.為了避免調(diào)整VC時(shí)因R5數(shù)值不合適而造成BG2,BG3的集電極電流過(guò)大,可將R5短接,R1,R2是BG1的偏流電阻,調(diào)整R1使VC=EC/2
2. 接著調(diào)整BG2,BG3的工作電流,從圖3中可看出,BG2,BG3的發(fā)射極電壓由R5兩端的電壓所確定,即VA-B=VBE1+VBE2,所以只要調(diào)整R5的大小就能達(dá)到調(diào)整BG2,BG3工作電流的目的.實(shí)際調(diào)整時(shí)因R5數(shù)值很小,可用一個(gè)100歐的電位器代替,將電流表串聯(lián)到BG2的集電極與EC之間,一邊調(diào)節(jié)電位器,一邊觀察電流表的指示,使電流指示為5--10毫安即可.需要說(shuō)明,VC及BG2,BG3電流在調(diào)整時(shí),會(huì)相互影響,VC調(diào)好后再調(diào)IC2,IC3時(shí),VC又要變化,因此還要再調(diào)R1使VC再回到EC/2值.而調(diào)整R1時(shí),又使IC2,IC3變化,所以需要反復(fù)調(diào)整幾次才行。
otl功率放大器電路圖(五)
差動(dòng)放大電路在OTL音頻功率放大器中的應(yīng)用
圖所示為OTL音頻功率放大器(無(wú)輸出變壓器的功率放大器)。電路中,VT1、VT2構(gòu)成差動(dòng)輸入級(jí)電壓放大器,VT3是推動(dòng)管,VD4和VD5為功率放大輸出管的靜態(tài)偏置二極管,VT6~VT9構(gòu)成復(fù)合互補(bǔ)對(duì)稱式o-rL電路,是輸出級(jí)電路。其中VT6和VT7為兩只NPN型同極性復(fù)合管,等效成一只NPN型晶體管,VT8和VT9分別是PNP型和NPN型復(fù)合管,等效成一只PNP型晶體管。
輸入信號(hào)U經(jīng)過(guò)耦合電容器c1加到VT1管的基極,經(jīng)放大后從其集電極輸出,直接耦合到VT3管的基極,放大后從其集電極輸出。VT3管集電極輸出的正半周信號(hào)經(jīng)VT6和VT7放大,由C7耦合到SP1中,VT3管集電極輸出的負(fù)半J習(xí)信號(hào)經(jīng)VT8和VT9放大,也由C7耦合到SP1中,在SP1上獲得正、負(fù)半周一個(gè)完整的信號(hào)。
VT1和V-12管構(gòu)成單端輸入、單端輸出式差動(dòng)電路,是一級(jí)電壓放大器。VT1管的基極偏要由Ri提供,V12管的基授偏置由R7提供,R7的右端接輸出端,其直流電壓為1/2 (-卜V).推動(dòng)級(jí)VT3管的基極電壓取自VT1管的集電極,超兩極之間采用直接耦合方式。c5是VT3的高頻電壓并聯(lián)負(fù)反饋式捎振電容器,它電容量較小,對(duì)音頻信號(hào)而言里開(kāi)路,對(duì)于高頻信號(hào)容抗很小,而具有大的負(fù)反饋?zhàn)饔?,以抑制放大器可能出現(xiàn)的高頻自激。
otl功率放大器電路圖(六)
OTL是英文Output Transformer Less 的簡(jiǎn)寫,意思是無(wú)輸出變壓器。OTL功率放大器就是沒(méi)有輸出耦合變壓器的功率放大器電路。 OTL功率放大器大多數(shù)采用互補(bǔ)推挽輸出級(jí)電路。
下圖所示為互補(bǔ)對(duì)稱式OTL功率放大電路。T2為一只NPN型功率晶體管,T3為一只PNP型晶體管,它們組成互補(bǔ)推挽輸出管,T1為電壓放大激勵(lì)管。信號(hào)經(jīng)過(guò)C1耦合送入T1進(jìn)行放大后,從T1集電極產(chǎn)生的信號(hào)正半周使T2導(dǎo)通,負(fù)半周則使T3導(dǎo)通,經(jīng)過(guò)放大后的信號(hào)通過(guò)電容C3后輸出至揚(yáng)聲器。 電路中電容C2為自舉電容,它和R2及R3組成自舉電路,使B點(diǎn)的電位隨輸出電壓的增高而增高,擴(kuò)大了電路的動(dòng)態(tài)范圍。
評(píng)論