1樓:音響帝國**
otl乙類互補對稱電路屬共集電極,所以兩個集電極都要交流地電位。
2樓:傾慕雨上
一、概念
互補對稱功率放大電路:放大器由一對特性及引數完全對稱、型別卻不同(npn和pnp)的兩個電晶體組成射極輸出器放大電路。
分類:otl無輸出變壓器互補對稱功放電路、ocl無輸出電容互補對稱功放電路。
otl無輸出變壓器互補對稱功放電路:單電源、大容量電容器、負載,與前級耦合,而不由變壓器耦合的互補對稱電路,稱為otl無輸出變壓器互補對稱功放電路;
ocl無輸出電容互補對稱功放電路:採用雙電源不需要耦合電容的直接耦合互補對稱電路,稱之為ocl無輸出電容互補對稱功放電路。
因為耦合電容影響低頻特性和難以實現電路的整合化,所以ocl電路廣泛用於積體電路的直接耦合式功率輸出級。
二、ocl互補對稱功率放大器
1.電路結構及工作原理
(1)電路結構:放大器由一對特性及引數完全對稱、型別卻不同(npn和pnp)的兩個電晶體組成射極輸出器。輸入訊號接於兩個管子的共用基極,負載rl接於兩個管子共用的發射極。
有正負等值電源供電。
(2)工作原理
ui=0,共同工作狀態,ib=0->ic=0,兩個管子工作於乙類工作狀態。
ui>0,正弦波正半周,t1正偏導通,t2反偏截止,rl輸出正半周電壓。
ui<0,正弦波負半周,t2正偏導通,t1反偏截止,rl輸出負半周電壓。
t1和t2在正負半周交替導通、互相補充故名互補對稱電路。
採用射極輸出器,提供了輸入電阻和帶負載能力。
2.輸出功率及轉換效率
(1)輸出頻率po:po為rl兩端交流電壓有效值(uom幅值除以根號2)和電流有效值(iom幅值除以根號2)的乘積,則:
po=1/2*iom*uom=uom^2/(2*rl)
射極輸出器:uom≈uim輸入訊號的幅值。
結論:乙類工作狀態的功放電路,輸入電壓越大,負載獲得的功率越大。
(2)最大輸出功率pom
理想狀態,uom≈ucc,則最大輸出功率pom=ucc^2/(2*rl)
(3)轉換效率η
pe為直流電壓ucc與輸出電流平均值(半波電流的直流分量iom/π)的乘積,一週內兩個功放管提供2份,所以:
pe=2×(iom/π)×ucc=(2/π)×(uom/rl)×ucc
最大的直流功率是uom=ucc,則:
pem=(2/π)×(1/rl)×ucc^2
得轉換效率:η=po/pe=(π/4)×(uom/ucc)
當輸出為最大uom時,uom=ucc,則η=po/pe=(π/4)×(uom/ucc)=π/4=78.5%。
3.功率管的最大管耗pc:簡稱管耗。
不計其它耗能元件所耗功率,pcpe-po。
最大管耗是當uom=0.636×ucc時,pcm=0.2pom
如需要輸出10w最大功率,則管耗為4w,即需要二個2w的功率管。
4.負載匹配的概念
合適rl的選擇,可以使輸出波形不失真、又可使輸出功率足夠,轉換效率較高。
5.功率管的選擇:
功率管極限引數會限制ucc及輸入訊號的選擇。
選管:管子的
pcm>=0.2*pom
u(br)ceo>=2*ucc
icm>=ucc/rl
互補對稱電路中,一個管子承受反向電壓接近2×ucc。
6.交越失真及其消除方法
(1)交越失真:因為發生結存在「死區」,t1和t2管實際導通時間均小於半個週期,這種交接處產生的波形失真。
(2)交越失真的消除:在共基極的兩個管子間加rw、二個二極體,其阻值都很小。靜態時,給t1、t2加能消除交越失真所需要的正向偏置電壓,使兩個管子處於微導通狀態,而輸出因兩個管子對稱無壓降。
三、單電源互補電路(otl電路)
1.otl電路的特點
單電源otl互補對稱功率放大電路由單電源供電,輸出端通過大電容量的耦合電容cl與負載rl相連。
2.工作原理
靜態時,穿透電流ice01=ice02,輸出共射極a點電位va=1/2×ucc,耦合電容電壓uc=1/2×ucc。
ui>0,正弦波正半周,t1正偏導通,t2反偏截止,ucc向cl充電並在rl兩端輸出正半周波形。
ui<0,正弦波負半周,t2正偏導通,t1反偏截止,cl向t2放電提供電源,並在rl上輸出負半周波形。
cl可近似不變,始終保持為1/2×ucc。
所以,只要以1/2×ucc代替ocl中的ucc,計算po、pom、η、pe、pc與ocl相同。
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