OCL和OTL功放电路分析与测试.ppt

3.6 3.6 OCL和和OTL音频功放电路分析与测试音频功放电路分析与测试学习任务：学习任务：1.1.功放电路的特点和要求功放电路的特点和要求 2.2.功放电路的主要技术指标功放电路的主要技术指标 3.3.功放电路工作状态的选择功放电路工作状态的选择 4.4.分立元件互补对称功放电路的分析分立元件互补对称功放电路的分析音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作一、功放电路的特点和要求一、功放电路的特点和要求 输出功率大输出功率大 效率要高效率要高 非线性失真要小非线性失真要小 功放管需要散热和保护功放管需要散热和保护 说明：放大电路按输出功率高低可以分成说明：放大电路按输出功率高低可以分成小信号放大器小信号放大器和和功率放大器功率放大器两种。两种。音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作二、功放电路的主要技术指标二、功放电路的主要技术指标 输出功率输出功率 其中其中 和和 分别为输出电压和电流幅度分别为输出电压和电流幅度 效率效率 其中其中P Po o为输出功率，为输出功率，P PE E为直流电源提供的功率为直流电源提供的功率 称为集电极耗散功率称为集电极耗散功率 音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作三、功放电路工作状态的选择三、功放电路工作状态的选择 工作状态分类工作状态分类 乙类乙类 甲类甲类 导通角导通角导通角导通角静态功耗大，失真小静态功耗大，失真小静态功耗为静态功耗为0 0，存在失真，存在失真音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作甲类甲类导通角导通角集电极效率集电极效率乙类乙类导通角导通角集电极效率集电极效率理想值理想值理想值理想值2.2.提高功放电路效率的关键因素提高功放电路效率的关键因素 甲类功放电路效率低的根本原因是功放管静态电流甲类功放电路效率低的根本原因是功放管静态电流I ICQCQ大，乙类功放电路效率较高的原因是功放管静态电流为大，乙类功放电路效率较高的原因是功放管静态电流为0。因此，要提高功放电路的效率，必须减小功放管静态因此，要提高功放电路的效率，必须减小功放管静态电流。电流。音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作四、分立元件互补对称功放电路分析四、分立元件互补对称功放电路分析1.1.互补对称功放电路基本概念互补对称功放电路基本概念（1 1）电路构成及工作原理电路构成及工作原理 由二个类型不同的由二个类型不同的NPNNPN型和型和PNPPNP型型的功放管（互补）组成，要求该的功放管（互补）组成，要求该二个功放管参数一致（二个功放管参数一致（对管对管），），因此称为互补对称功放电路。因此称为互补对称功放电路。主要特点：带负载能力强（共集主要特点：带负载能力强（共集电极电路）。电极电路）。音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作（1 1）当）当 正半周正半周V V1 1导通，导通，V V2 2截止截止（2 2）当）当 负半周负半周V V1 1截止，截止，V V2 2导通导通两个三极管在信号一个正、负半周轮流导通，两个三极管在信号一个正、负半周轮流导通，使负载得到一个完整的波形。使负载得到一个完整的波形。共集电极放大器共集电极放大器 音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作2.2.分析计算分析计算 输出功率输出功率 最大输出功率和最大输出电压、电流最大输出功率和最大输出电压、电流若忽略功放管饱和降压若忽略功放管饱和降压UCES，则，则 为最大输出电压为最大输出电压 为最大输出电流为最大输出电流音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作 效率效率 最大效率最大效率若忽略功放管饱和降压若忽略功放管饱和降压UCES，则：，则：电源功率电源功率音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作功放管管耗功放管管耗 功放管选择功放管选择 PCM0.2PomU(BR)CEO2VCCICM 最大管耗：最大管耗：其中其中 为最大输出功率为最大输出功率音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作例例5-1 5-1 已知互补对称功放电路如图已知互补对称功放电路如图5-35-3所示，所示，求（求（1 1）该功放最大输出功率）该功放最大输出功率 及此时电源提供的功率及此时电源提供的功率 和和管耗管耗（2 2）说明该功放对功放管的极限参数要求。）说明该功放对功放管的极限参数要求。解解：（1 1）（2 2）音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作当当 V V1 1和和V V2 2均截止，形成交越失真均截止，形成交越失真 3.3.交越失真的产生与消除交越失真的产生与消除 解决方法：给解决方法：给A A、B B两点设置两点设置1.4V1.4V直流偏置电压，使放大器直流时恰好导直流偏置电压，使放大器直流时恰好导通。通。此时，乙类功放变成此时，乙类功放变成甲乙类甲乙类功放。功放。音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作说明：说明：音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作甲类甲类导通角导通角理想理想集电极效率集电极效率甲乙类甲乙类导通角导通角乙类乙类导通角导通角理想理想集电极效率集电极效率理想理想集电极效率集电极效率音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作四、四、OTL功放电路分析功放电路分析单电源单电源无输出变压器互补对称功放电路。无输出变压器互补对称功放电路。R4D1D2提供提供V1V2静态偏置静态偏置（R R4 4很小，微调电压）；同时很小，微调电压）；同时提供提供交流信号耦合路径交流信号耦合路径；V1V2互补对称功放管；互补对称功放管；V3为为推动管推动管(前置放大前置放大)；(4)输出电容输出电容C2耦合隔直，起耦合隔直，起到到VCC/2等效电源的作用，等效电源的作用，容量必须足够大。容量必须足够大。音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作电路计算电路计算 按乙类互补对称功放电路，但必须用按乙类互补对称功放电路，但必须用VCC/2代替各式代替各式中的中的VCC。最大输出功率最大输出功率电源功率电源功率最大效率最大效率最大输出电压最大输出电压最大管耗：最大管耗：音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作双电源双电源无输出电容互补对称功放电路。无输出电容互补对称功放电路。五、五、OCL功放电路分析功放电路分析音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作OCL功放电路举例功放电路举例1 RD1D2提供提供V1V2静态偏置静态偏置克服交越失真；同时提供克服交越失真；同时提供交流交流信号耦合路径信号耦合路径；V1V2互补对称功放管；互补对称功放管；V3为为推动管推动管(共射共射)；音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作音频功率放大器的设计与制作OCL功放电路举例功放电路举例2