otl电路性能特点详述_otl电路工作原理介绍 - 全文

　　一、OTL电路简介

　　OTL电路为推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用单电源供电，从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。省去输出变压器的功率放大电路通常称为OTL（OutputTransformerLess）电路。

　　OTL（Outputtransformerless）电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。

　　二、OTL电路的性能指标

　　1.最大不失真输出功率Pom

　　理想情况下，Pom=UCC2/8RL，在实验中可通过测量RL两端的电压有效值，来求得实际的POM=UO2/RL。

　　2.效率=POM/PE100%PE－直流供给的平均电流Idc，从而求得PE=UCCIdc，负载上的交流功率已用上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。

　　3.频率响应

　　祥见实验二有关部分内容

　　4.输入灵敏度

　　输入灵敏度是指输出最大不失真功率时，输入信号Ui之值。

　　三、OTL电路的特点

　　OTL电路不再用输出变压器，而采用输出与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是目前常见的一种功率放大电路。

　　它的特点是：采用互补对称电路，有输出电容，单电源供电，电路轻便可靠。

　　四、OTL电路的特殊性

　　1、输出耦合电容C1在该电路中兼作负电源

　　静态时直流电源给耦合电容充电，由于电路的对称性，在输出信号负半周，下管导通，上管截止，电源与负载断开，电容放电，代替电源提供能量，在负载上得到负半周信号;在输出信号正半周时。上管导通，下管截止，给电容充电，补充负半周损耗的能量，此时负载上得到正半周信号。

　　2、推动管的偏置电阻兼作负反馈

　　在0TL电路中，中点电位的稳定十分重要。为了使中点电位能自动稳定，没有把推动管T3的偏置电阻Rb接在电源上，而是接在了中点电位K上。这样，此电阻既是推动管的偏置电阻，又是负反馈电阻，较好地稳定了中点电位。

　　3、引入自举升压电容

　　当输入信号足够大，正半周峰值时，将使推动管饱和，中点电位趋近于零，输出信号负半周的峰峰值;负半周峰值时，中点电位接近于电源电压，也即输出信号正半周的峰峰值。但根据射极跟随器的工作原理可知，Uk=UA-URC-0.7V《p》

　　所以要增加自举电容和隔离电阻。自举电容C的容量应比较大，使其充放电时间常数远远大于信号周期，保证在整个工作过程中其上的电压始终保持为

　　Uk=1/2Vcc

　　小阻值的隔离电阻将电源电压与A点电位隔离开。当输入信号负半周时，随着T1的导通，中点电位逐步向VCC上升。由于自举电容两端电压不能突变，A点电位便被抬高到比VCC还高的电位，使T1管的基极获得高电压，从而使A点的最高值接近VCC，提高了输出信号正半周的幅度，减小了功率失真。

　　4、功率和效率问题

　　在0TL电路中经常要遇到这么几个功率：最大不失真输出功率、电源提供的功率、管子最大消耗功率和电路效率，这几个概念之间既有联系又有区别，需要特别注意。

　　五、OTL电路的工作原理

　　OTL电路OTL电路为推挽式无输出变压器功率放大电路。通常采用单电源供电，从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。OTL（Outputtransformerless）电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式，以解决阻抗变换问题，使电路得到最佳负载值。但是，这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点，目前已较少使用，现在主流是BTL电路与OCL电路。OTL电路不再用输出变压器，而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路，使电路轻便、适于电路的集成化，只要输出电容的容量足够大，电路的频率特性也能保证，是最基础的一种功率放大电路。（右图的电路中有错误，二极管D1的存在是为了抬高T4基极电压，从而使T4处于预导通状态，防止交越失真，这样一个二极管在实际电路中往往是不够的，应该在原电路中再串接一个二极管，或者将二极管换为一个较大的电阻）。

　　如图所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管T1组成推动级，T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极电流Ic1的一部分流经电位器RW2及二极管D，给T2、T3提供偏压。调节RW2，可以使T2、T3得到适合的静态电流而工作于甲、乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位UA=1/2UCC，可以通过调节RW1来实现，又由于RW1的一端接在A点，因此在电路中引入直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。

　　当输入正弦交流信号Ui时，经T1放大、倒相后同时作用于T2、T3的基极，Ui的负半周使T2管导通（T3管截止），有电流通过负载RL，同时向电容C0充电，在Ui的正半周，T3导通（T2截止），则已充好的电容器C0起着电源的作用，通过负载RL放电，这样在RL上就得到完整的正弦波。

　　C2和R构成自举电路，用于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。

　　六、OTL电路典型分析

　　下图是典形的OTL电路，其工作点的调整有2点：

　　1.中点电位（C点电位）为EC/2．第二，BG2和BG3提供一定的正向偏置电压．

　　首先调整C点电压VC，图3中的R3，R4，R5是BG1的集电极，其中R3和C2组成自举电路，R5则是为了给BG2，BG3提供偏压的．为了避免调整VC时因R5数值不合适而造成BG2，BG3的集电极电流过大，可将R5短接，R1，R2是BG1的偏流电阻，调整R1使VC=EC/2

　　2．接着调整BG2，BG3的工作电流，从图3中可看出，BG2，BG3的发射极电压由R5两端的电压所确定，即VA－B=VBE1+VBE2，所以只要调整R5的大小就能达到调整BG2，BG3工作电流的目的．实际调整时因R5数值很小，可用一个100欧的电位器代替，将电流表串联到BG2的集电极与EC之间，一边调节电位器，一边观察电流表的指示，使电流指示为5－－10毫安即可。

　　需要说明，VC及BG2，BG3电流在调整时，会相互影响，VC调好后再调IC2，IC3时，VC又要变化，因此还要再调R1使VC再回到EC/2值．而调整R1时，又使IC2，IC3变化，所以需要反复调整几次才行。