低頻功率放大器電路分析

　　一個實用的放大器通常含有三個部分：輸入級、中間級及輸出級，其任務(wù)各不相同。一般地說，輸入級與信號源相連，因此，要求輸入級的輸入電阻大，噪聲低，共模抑制能力強，阻抗匹配等;中間級主要完成電壓放大任務(wù)，以輸出足夠大的電壓;輸出級主要要求向負載提供足夠大的功率，以便推動如揚聲器、電動機之類的功率負載。功率放大電路的主要任務(wù)是：放大信號功率。

　　低頻功率放大器電路原理圖

　　雙電源互補對稱功率放大器（OCL電路）

　　OCL電路的電路組成如圖2-18所示。該電路主要由VT1（NPN型）和VT2（PNP型）及負載構(gòu)成，采用正、負相等的兩組電源供電，信號為Ui，從兩管的基極輸入，負載為Rl，VT1又稱為上功率輸出管，VT2稱下功率輸出管。

　　OCL電路的工作原理：當信號電壓為正半周時，VT1正向?qū)?，VT2截止，+VCC通過VT1的c-e結(jié)，流過負載，在負載上得到放大了的正半周信號;當信號電壓為負半周時，VT1截止，VT2正向?qū)ǎ?VCC流過負載和VT2的e-c結(jié)到負電源，在負載上得到放大了的負半周信號;正負半周信號在負載上合成為全波。兩管交替工作，互為補充，所以該電路稱為互補對稱電路。

　　這種電路輸出功率大、效率高、應(yīng)用廣，在顯示器中主要用在場輸出集成電路以及平行四邊形校正電路中。

　　單電源互補對稱功率放大器（OTL電路）

　　由于OCL電路需要兩個電源，在某些場合使用多有不便，為此，可采用單電源供電的互補對稱功放電路，又稱OTL電路。如圖2-19所示即為OTL電路原理圖。圖中，VT3為前置放大管，VT1、VT2組成互補對稱輸出級，D1、D2提供偏置，并有溫度補償作用。C1為信號輸入耦合電容，CL為輸出耦合電容。R1、R2、R3提供偏置。A點為功放中點，其正常工作電壓為VCC/2。CL容量很大，相當于一個VCC/2的電源。

　　OTL電路的工作原理：在Ui的負半周，VT3導(dǎo)通程度減弱，集電極電壓升高，引起VT1導(dǎo)通加強，VT2截止。VCC經(jīng)過VT1、RL對CL充電，其充電電流在負載RL上產(chǎn)生自上而下的電流（ic1），在負載上形成輸出電壓Uo正半周。同時，電容CL被充上了“左正右負”的電壓。在Ui的正半周，VT3導(dǎo)通程度增大，VT1截止，VT2導(dǎo)通，CL上的電壓經(jīng)Q2、RL放電，其放電電流在負載RL上產(chǎn)生自下而上的電流（ic2），在負載上形成輸出電壓Uo負半周。其結(jié)果是在負載上得到放大了的輸出信號Uo。

　　該電路存在動態(tài)范圍小、最大輸出電壓幅值不夠的問題。當VT3集電極電壓升高時，VT1因基極電位升高而導(dǎo)通，導(dǎo)通越強，中點電壓升高越多，這樣會使正偏電壓Vbe1下降，VT1動態(tài)范圍變小，最大輸出電壓偏小。解決辦法是增加一個自舉電容C2和電阻R5，如圖2-20所示即為增加電容和電阻后的OTL電路原理圖。

　　加入C2后，由于其容量較大，其兩端電壓可視為不變。當VT1導(dǎo)通使中點電壓升高時，C2正極電壓也跟著升高，使VT1基極電位升高而獲得正常偏壓，保證了VT1的大電流輸出。電阻R5為隔離電阻，將電源與C2隔開，使C2上自舉的電壓不被電源吸收。由于加入電容器C2和電阻R5后使VT1基極電位自動升高獲得正常偏壓，所以，電容C2和電阻R5組成的電路又稱為自舉電路，C2稱為自舉升壓電容。OTL電路被廣泛應(yīng)用在顯示器、彩電場輸出電路及各種音頻功率放大電路。