功率放大器的OTL及自举电路

1、功率放大器的OTL及自举电路现代电影技术功率放大器的OTL及自举电路吉林省广播电视技术中心台刘国刚电影扩音机的功率器电路多采用0TI电路或OCL电路，而在OTL电路中经常加 入与其相适应 的自举电路.1,OTL电路的结构OTL电路是一种利用电容耦合而无输出变压器的甲乙类互补对称式推挽功率放 大电路.它的电路 特点是:采用单电源供电方式，输出端两只功放管的中点直流电 位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容器耦合，负载（扬声器）一 端接 电容器的输出端，另一端接地其电路如图1所示：图1OTL电路结构图在电路中，输出端通过一个大容量电容器C与负载电阻R连接,对交流信号可 视为短路，省掉了

2、输出变压器.同时，电容器乂将两功放管的中点直流电位与负载 隔断.电路采用单电源E供电，为了消除交越失真，由D,D.（或其他方式）构成VT和 VTz的基极偏置电路.虽然VT为NPN型管，而VT.为PNP型管，但由于两管的特性一 致 并对称，故静态时两管的集电极电流相等（即I 一 Iz）.调整基极偏置电阻R和 R.,可使A点电位（VT和VT.的发射极电位）为E/2,即中点电保养维护改造位.曲于扬声器的直流电阻很小，并且静态时无电流,其两端直流电位相同（地电位），所以，输出电容C两端的电压也为E/2.静态时，输入端无输入信号,VT, VT.有较小的正向偏置，导通电流较小，中点电位为E/2,输出电容C

3、两端的电压也为E/2.输出电流无变 化，所以无输出电压.当输入信号为正半周时,VT加正向信号电压 而导通，对信号电流进行放大,VT. 因加反向信号 电压而截止，111于输出电容C容量较大，对交流信 号而言视为通路， 其信号电流如图1中实线方向：+E-VT集电极一VT发射极一电容C扬 声器一 地;扬声器两端得到放大的正半周信号.当输入信号为负半周时,VT加反向信号电 压 而截止,VT.加正向电压信号而导通，对信号进行 放大，支持其导通的电源是输出 电容器上的充电电压.其信号电流如图1中虚线方向：c正端一 VT.发射极一 VT.集电极一地一扬声 器一 c负端;扬声器两端得到放大 的负半周信号.通过

4、VT和VT.的交替推挽工作，使两只功放管输出的两个半波信 号在负载上合成为一个完整的信号.输岀电容C在OTL电路中的作用主要有三个：一是为VT.管在输入信号的负半周时提供电源;二是为交流信号提供通路;三是隔断直流（防止因负载的直流电阻很小对中点电位 影响）.2, OTL电路中的自举电路在OTL电路工作时，当输入信号的正半周使VT导通时，随着正半周信号的增 大,VT的基极电位上升，使A点电位上升.当A点电位接近电源一55现代电影技术 No. 12/2007ADVANCEDM0N 尸 J 开 ETECHNOLOGY电压Ec时,VT的基极电流受限而不能增加很多，造成激励不足，其至影响信号 的正常放大

5、.0TI电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励:不足问题.0TI电路中的自举电路如图2所示图20TI电路中的自举电路如图所示,在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R.,在R.与R的串联点上 接入一个自举电容C,这样就构成了山C和R.组成自举电路.由于C的容量比较大, 静态时,C两端充有U电压，由于R阻值比R小,所以U接近Ec/2.当输入信号正半 周时，大信号的输入会使A点 电位上升，由于C和R的时间常数较大，电容C两端 的电压基本恒定，即不随输入信号的增大而改变.也就址说，靠C上的充电电压U激 励VT工作.山于c的自举作用，输入信号的正半周B点电位随之升高,保证了 VT管 有足够的激励

6、电流 使VT充分导通.自举电路的思路就是使VT基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高.由于OTL电路采用单电源供电，供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路 的负载电流乂很大，为保证足够大的输出功率，输出电容的容量选取的很 大，一般 都在儿千微法但大电容通常具有电感效应，在高频时容易产生相移,在低频时乂影 响放大（对低频信号的容抗大），而且大容量的电容不能采用集 成电路制作为解决这些问 题,在大功率的电影扩音 机中多采用无输出电容器的OCL电路.3,自举电路在OCL 电路中的应用电路中去掉了大电容后将两只功放管的发射极 直接与输出端的负载（扬声器） 相连山于扬声器 阻值较小，必然会对VT和

7、VT和的工作状态以保养维护改造为保证中点电位的准确，及中点电位A产生影响OCL电路通常采用双电源供电.用两组大小相等的正，负电源加在电路的两端， 以两电源吊联的中点 电位A点作为零电位点.负载（扬声器）直接接在中点A与地 之间，即用+E和一 E分别对VT （NPN型）管和VT. （PNP型）管供电.在没有信 号输入 时,VT和VT的电压降都是E,因此中点A的直流电位是零，负载（扬声器）两端电位 相同，没有电流流过.由于双电源供电的电压足够，通常情况下OCL电路中不需要自举电路，但有些电 路为了提高功率 输出，增加功率管的激励，也有加入自举电路的例如，与井冈山牌 2000型流动放映机配套的K20

8、00型扩音机的功率放大电路就加入了自举电路.其功 率放大电路如图3所示：输出图3K2000型扩音机的功翠放大电路功率放大级采用5只晶体管组成屮乙类OCL互 补推挽电路.VT, VT. ,VT三管复 合成型管作为推挽的上臂功放管;VT., VH复合成PNP型管作为推挽的下臂功 放管.III于功放级采用38V的双电源对称供电，输出端与地的静态电位都为零电位. 输出端与负载（扬 声器）之间直接相连，所以电路属0C电路.（下转第62页）56现代电影技术 No. 12/2007ADVANGIiiDM0TI0N 尸 lCn ® ETEG/' WOLOGYAutodesk为好莱坞业界巨头E

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12、595405636208619541021(上接第56页)为了便于选取参数较一致的大功率管,VT.和VT采用同型号NPN管,VT.和VT. 采用同型号的PP管.这样上,下两臂电路性能一致，形成两臂同相工作，为此，上 臂必须采用一只管(VT)与其组合进行倒相，使上，下两臂反相工作.由于功放 输出是射极跟随电路,RR?为负反馈电阻，所以 上下两臂各管的J3值应适当选择 以获得对称工作.为保证偏置电压的精确和稳定，在电路中，一方面在 两个复合管 射极接人适当的电阻(R., R)作为负反馈,稳定直流工作点；另一方面还采用VT., w., R.组成具有放 大调节功能的偏置电路，通过 调整w.,改变R3与w.的比值，使功放级获得适当的静态偏置,并使功放工作在甲 乙类状态，以减小功放电