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1、用分立元件设计放大器教程、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图所示。傅功举放七器星本曲路其中：C1为信号输入偶合元件，须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。R1和R2组成BG1的偏置电路，给BG1提供静态工作点，同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。要求通 过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍，按照B为100、Ic1为2mA计算，R1应不大于 6k，故给定为5.1k; C1因此也相应给定为22卩，它对20Hz信号的阻抗为362Q; R2需根据电 源采用的具体电压确定，约为 R1 ( E/2-0.6 ) /0.6，按照32V电压值应取为约120K，确切值通 过实
2、际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。C2 与 R3 构成自举电路，要求 R3XC2 1/10、(R3 + R4) Ic1 = E/2 1.2，因 R4 是 BG1 的交流负载电阻，应尽可能取大一点，R3 一般取在1k之内。按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算，R3与R4之和为7.2k，实际将R3给为820Q、R4给为6.8k，Ic1则为1.94mA ; C2 因此可取给为220卩。R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件，给 BG2、BG3共同提供一个适当静态工作 点，在能够消除交越失真情况下尽量取小值，根据实验结果一般取在3mA4mA ;改变R5阻值可使BG2与BG3的
3、基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整，与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化，最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发 射结门坎电压随温度发生的变化，使互补管静态工作点稳定。简化电路中省略使用一只二极管。 并联在BG2、BG3基极间的C4，可使动态工作时的 UAB减小，一般取为47卩；C3是防止 BG1产生高频自激的交流负反馈电容，一般取为47P200P。ViCln0-|O+E（32V）二+ .7 4B関Q013EG4 D卿-cs10 iC2 =220RIO 37KSG5D88Q闊1功率诫*器生本嗽路470=?R5DA030R9BG1起电压放大作用，在该电路中被
4、称为激励级，要求Buceo E、Iceo E、Iceo E、Iceo 10。R6和R7分别是BG4和BG5静态工作点调整分流电阻，动态工作时的分流作用可以忽略 不计。在Ube4和Ube5都等于0.6V标准参数时，由互补电流放大级的静态工作电流取在 3mA 4mA，可计算出R6和R7应取为220 Q。实际上，大功率三级管 Ube可能相差较大，BG4和 BG5的Ube需通过实测进行配对使用，借助自举电路工作的半边复合管的总电流放大率应应比 不借助自举电路工作的另半边复合管要小。R8和R9分别是防止BG4和BG过流的限流电阻，一般取在0.2 A0.5 Q之间。将用200mm 长、直径为 0.08的漆
5、包线两端分别焊接在1k以上电阻两端，把对折起来的漆包线绕在电阻上 即可。相当于熔断保险管的作用，属于最简单的非智能式限流烧断保护方式。C5和C6是信号输出电容，用一只小容量电容与大容量电容并联起来使用，可消除大容量 电容内部具有的较大电感对高频率信号的阻碍。注意它实际上是起到中点浮动电源作用， 所以电容量不是按照对通拼带下端交流信号的阻抗应为多大来计算，而是按照输出功率需要消耗多少能 量进行计算。在中点浮动电源电压随着输出电流进行波动而导致输出信号截波时，就会产生严重削波失真。根据电容储存的能量与电压平方成正比关系， 中点浮动电源的输出电容，容量应是总 电源上储能电容量的4倍。C9和R10是交
6、流负反馈网路，与 R2、R1共同构成电压并联负反愧。R2与R1构成的直 流负反愧可使总的电压放大倍率约等于R2除以1.2k（等于R1与BG1的发射结动态电阻并联），按照图设计参数约为100倍，加入C9和R10的交流负反馈网路后，总的电压放大倍率约等 于R2与R10的并联电阻除以1.2k，约为18倍。实践证明，采用这种方式工作的电压并联负反 愧表现效果很不良好。、对功率放大器基本电路的改进在图所示的互补对称式 OTL功率放大器基本电路中，信号输入激励级的内阻只有1k，需要做阻抗变换才能与大部份中、高阻信号源匹配。将信号输入激励级直接改成复合管是最简单的 方式，复合管的接法有多种具体电路，最佳方案
7、是采用图所示的接法。 新增加的前置级实际上 相当于简单的电压控制电流型运算放大器，BGO的基极与发射极相当于运算放大器的正输入端和负输入端，正输入端的动态电阻已经提高到10K以上。同时，从功率放大器输出端接到负输入端发射极负反馈电阻 R10和取样电阻R11之比决定着总的电压放大倍率。ND1R16 8K*A9013R1 0.3220C4r 1 r q2K6BO3Rll 1CO =C3 ；100P1 =i-09220 b尺】2820 cBG190140+EG2V)22001*4C6BG4 D飙EG3R7220 =Y1图0功率放妃器改进电路电路调试要点也是先将 R5调节成短路0电阻状况使BG2BG5
8、处于截止状态，用两只 1K/2W电阻分别从总电源两端接到输出端获得中点电压。用一只200K电位器代替R1或R2接在电路板上，用导线将 C1输入电容信号输入端与地短路。接通电源，测量BG1的集电极到发射极的电压降Uce,调节200K电位器使Uce等于E/2-0.6 ;在总电源电压为32V时，BG1的 静态Uce应等于15.4V0.1V。然后测量200K电位器实际所处的电阻值，换成同阻值固定电阻 替换电位器，再测量 BG1静态Uce应该在15.4V0.2V之内。确定好BG1的静态Uce 后,再从小到大调节R5使BG4和BG5的静态工作电流为15mA。 为保险起见，可将R8与R9换接成100Q/2W
9、电阻，先测量R8与R9上的静态电压降应为1.5V。 断开电源，测量R5可调电阻实际所处的电阻值，将 R5换成相同阻值的固定电阻，拆掉先前从 输出端分别连接到电源两端的1k/2W分压电阻。再接通电源，测量R8与R9上的静态电压降应 保持在1.2V1.8V之间。测量输出中点电平也应为 16V0.5V之间。把C1输入电容信号输入 端与地断开悬空，测量R8与R9的电压降，用起子碰到C1输入端时R8与R9上的电压降明显变大。然后把R8与R9换成0.3 Q电阻，接上喇叭试听。接通电源时因 C0充电，输出端中点电 压需要从零缓慢上升，因而只产生轻微冲击声。2秒钟后，用手碰C1输入端时喇叭将发出 呜”的交流声
10、。将C1输入端与地（电源负端）短路，喇叭应不发出声音，实际会发出轻微背景白噪 声或很小声的交流哼声。图所示的互补对称式OTL功率放大器改进电路，有一个明显的缺点是信号输入端直流电 平比输出端中点电压要低 2V3V，在大众还没有运放IC使用和三极管元件价格高的 20世纪 80年代初，它已经是很良好的可使用单电源的功率放大器实用电路。20世纪80年代中期，运放IC开始推出，人们开始采用运放IC来担任前置极和激励极。典型电路如图所示，因运放IC不需调整静态工作点，只要调节 R5使BG2BG5的静态 工作电流10mA20mA即可。注意，虽然运放IC不需调整静态工作点，但在 BG2BG5处于 截止状态时
11、，由R8、R9和BG3、BG5发射结正向导通将运放IC负输入端置为高电平，运放 IC输出低电平，于是通过BG3发射结把运放IC负输入端置为低电平，运放IC输出端翻转成高 电平，结果处于输出不定的低频率振荡状态，不能提供稳定的参考中点电平。在这种状况下调整BG2BG5的静态工作电流，运放IC输出端为高电平时调节 R5无效；而运放IC输出端为0 电平时BG5不能导通，调节R5只能使BG2、BG3、BG4进入工作区，BG2实际只起到二极管 的作用，经BG4和BG2的电流直全部灌入运放IC输出端，结果使BG2和运放IC因过流而损 坏！（我曾经把当时手头所拥有的几只国产运放IC和十几只中功率三级管全部损
12、坏，也未能将静态工作点调整出来。）必须先用导线将运放IC的负输入端与输出端连通，暂不接上负反馈电阻R6，让运放IC以跟随器方式输出稳定的参考中点电平，在此状态下调节R5使BG2BG5的静态工作电流为15mA，将R5换成相同阻值的固定电阻后确认 BG2BG5的静态工作电流 在10mA20mA之间，再将运放IC的负输入端与输出端端开，把反馈电阻 R6接入电路中。Rl D10k20kRj60 +32VIdBDI2CPBG4DS8DC2220 R922 WRU0.3Ic420NI Q2200 47C40-VinR2 10k丄C522R4 lk.C2 22卩BG390121图功率放大器输入级使用运放IC
13、的邑略使用运放IC担任前置极和激励极后，最好将BG2BG5的静态工作电流偏置方式改成由三 极管与分压电阻构成的稳压器，这样可以在电源电压发生较大变化下保持几乎相同的静态工作电流。图即是经过改进后的电路，BG1发射结门坎电压与BG2、BG3、BG4的门坎电压一同随 温度变化，本身可起到温度补偿作用。为了减少运放IC输出端的静态工作电流，在运放IC输出 端赠加了到地端的分流电阻 R10。有了该分流电阻后，调整 BG2BG5的静态工作电流时可以 先不接入运放IC,直接由其中的R7、R8和R10分压出近似的中点参考电平。先从 0到大调节 R5使BG2BG5的静态工作电流在10mA20mA之间，再接入运
14、放IC,电路即能正常工作。 另外，在运放IC输出端串联一只1k限流电阻R15，可保证运放IC输出端处于0电平时BG5 也不会进入截止状态。:D10lkDBC510kR1012kBG39012RllI 22(PBG4 D3S0R140.3R12I 220。D3S0C2丈22DP20kRlD尹10k 阳-C1R7 lk壮Ic4R93kBG1 9014Icl_0 -+16V 45WDw图功率放大器输入级使用运放I C的改进电路使用运放IC担任前置极和激励极，最大的优点是输出端直流电平与信号输入端直流电平严 格一致，相差不大于).05V。这样就可以制作出由两个 OTL功率放大器构成的反向输出的BTL 功率放大器，而在输出端直流电平
