今天我們電子發(fā)燒友網(wǎng)詳細介紹OCL電路:
1 OCL電路組成
OCL電路稱為無輸出電容直接耦合的功放電路。如圖3-13所示。圖中VT1為NPN型晶體管,VT2為PNP型晶體管,當(dāng)輸入正弦信號ui為正半周時,VT1的發(fā)射結(jié)為正向偏置,VT2的發(fā)射結(jié)為反向偏置,于是VT1管導(dǎo)通,VT2管截止。此時的ic1≈ie1流過負載RL。當(dāng)輸入信號ui為負半周時,VT1管為反向偏置,VT2為正向偏置,VT1管截止,VT2管導(dǎo)通,此時有電流ic2通過負載RL。
由此可見,VT1、、VT2在輸入信號的作用下交替導(dǎo)通,使負載上得到隨輸入信號變化的電流。此外電路連成射極輸出器的形式,因而放大器的輸入電阻高,而輸出電阻很低,解決了負載電阻和放大電路輸出電阻之間的配合問題。
2 OCL電路分析計算
圖3-14表示OCL電路的工作情況。ui正半周時,VT1導(dǎo)通,則在一周期內(nèi)VT1導(dǎo)通時間約為半周期,VT2的工作情況和VT1相似,只是ui的負半周導(dǎo)通。為了便于分析,將VT2的輸出特性曲線倒置在VT1的輸出特性曲線下方,并令二者在Q點,即uCE=UCC處重合,形成VT1和VT2的所謂合成曲線。這時負載線通過UCC點形成一條斜線,其斜率為-1/RL。顯然,允許的ic的最大變化范圍為2Icm,uce的變化范圍為2(UCC-UCES)=2Ucem=2IcmRL。如果忽略管子的飽和壓降UCES,則Ucem=IcmRL≈UCC。根據(jù)以上分析,不難求出OCL電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。
3 OTL電路
OTL電路是輸出通過電容C與負載RL相耦合的單電源功放電路。圖3-17為OTL電路原理圖,其中C為容量較大的輸出耦合電容。在無輸入信號時,VT1、VT2中只有很小的穿透電流通過,若兩管的特性對稱,則C上將被充電至電壓為UCC/2。
?當(dāng)輸入信號ui(設(shè)為正弦電壓)在正半周時,VT1的發(fā)射結(jié)為正向偏置,VT2的發(fā)射結(jié)為反向偏置。VT1導(dǎo)通,VT2截止,UCC通過VT1對電容器C充電,負載電阻RL中的電流方向如圖中實線箭頭所示。當(dāng)輸入信號ui在負半周時,VT1的發(fā)射結(jié)為反向偏置,VT2的發(fā)射結(jié)為正向偏置。VT1截止,VT2導(dǎo)通。這時的電容器C起負電源的作用,通過VT2對負載 電阻RL放電,負載中的電流方向如圖中虛線箭頭所示。這樣就在負載中獲得了一個隨輸入信號而變化的電流波形。
圖3-18是一例常見的OTL電路。圖中R3是晶體管VT1的集電極負載電阻。R4、VD1、VD2用來使三極管VT2、VT3建立一個偏置電壓,以減小交越失真。??
為了提高OTL電路的輸出功率,一般要加前置放大級(即推動級)。前置放大級由Rb1、Rb2、VT1和R3組成。前置放大級的偏置電阻Rb1不接到電源UCC上,而是接到A點。這是為了取得直流電壓負反饋,以保證靜態(tài)時A點電位穩(wěn)定在UCC/2,而不受溫度變化的影響。例如,當(dāng)環(huán)境溫度升高時,由于VT1的集電極電流增大,引起R3、R4上的電壓降增大,使B點對地電壓UB降低。因而A點電位UA=UB-UBE2-UR5也下降。但由于Rb1接至A點,UA的降低使UB1也降低,這就導(dǎo)致了VT1的基極電流減小,從而牽制了IC1的上升,使UA基本上恢復(fù)到原來的數(shù)值。
三極管VT2、VT3應(yīng)為特性一致的互補管。它們和R5、R6組成功率放大電路的輸出級。當(dāng)輸入信號為負半周時,B點和C點電位升向,VT2導(dǎo)通,VT3截止,這時電源UCC通過VT2對C充電,在RL上產(chǎn)生正方向電流。當(dāng)輸入信號為正半周時,B點和C點的電位降低,VT2截止,VT3導(dǎo)通,這時C通過VT3對RL放電,產(chǎn)生反向電流。圖中VD1、VD2起溫度補償作用;R5、R6是一個小電阻,若負載短路,它對VT2、VT3有一定的限流保護作用。值得指出的是,OTL電路中每個管子的工作電壓不是UCC,而是UCC/2(輸出電壓最大值只能達到約UCC/2)所以前面導(dǎo)出的計算Po、PT和PU的公式必須加以修正。由此可知,OTL電路的最大輸出功率(理想)
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