為了提高效率,功率放大器往往工作在乙類和乙類狀態,采用互補對稱結構不失真。
主要觀察指標:輸出功率、效率和非線性失真。理論上最大輸出效率可達78.5%。
OTL電路采用單電源供電,需要通過大電容連接負載,以保證輸出電壓的正負跟隨能力。
為了解決中大功率管的互補配對問題,提高驅動能力,往往采用互補復合管來獲得較大的電流增益和相對對稱的輸出特性,形成在實際電路中經常使用的準互補功率放大器。此外,還增加了自舉電路,以保證輸出電壓正負半周的良好對稱性。
根據工作狀態的分類,功率放大器電路可以根據三極管在正弦信號的整個周期內的導通情況分為幾種工作狀態:
1,A類:壹個周期內導通,導通角等於360。
靜態工作電流ICQ≥ICM(峰值信號電流),電壓放大電路都屬於這壹類。
2.B類:導通角等於180。即ICQ=0,晶體管只導通半個周期。
3.A、B類:導通角大於180,小於360。即0≤ICQ≤ICM。
4.C類:導通角小於180。
壹、互補對稱甲乙類功放電路
甲乙類雙電源互補對稱電路
(1)基本工作原理
在電路中,除了VT1晶體管之外,還增加了兩個二極管VD1和VD2,以建立壹定的DC偏置,偏置電壓大於晶體管的死區電壓,以克服交叉失真。此時,管道工作在A級和B級狀態。
靜態:利用VT1的基極電流在VD1和VD2的正向壓降為VT1和VT3提供基極偏置電壓,發射極結電位分別為VD1和VD2的正向導通壓降,使兩個晶體管處於弱導通狀態——A類和B類狀態。
兩個管的靜態電流相等,負載上沒有靜態電流,輸出電壓Uo=0。
動態:有交流信號輸入時,VD1和VD2的交流電阻很小,可視為短路,從而保證兩管基極輸入信號幅度基本相等。兩根管子輪流工作。
電路有問題。
第壹,要求輸出功率大時,驅動功率管的基極電流也要求大,而且由於功放管的β不是很大,驅動級VT1很難提供大電流。
其次,兩個大功率異形管很難匹配,很難做到特性對稱。
準互補對稱功率放大器電路
為了解決上述問題,可以增加復合管VT2和VT4來代替VT2。VT3、VT5 →更換VT3。這樣不僅擴展了電流驅動能力,而且使用同類型的VT4和VT5作為輸出管,很好地實現了特性匹配的目的。
單電源互補對稱功率放大器(OTL)
在無線電和放大器等實際電路中,通常使用單電源。單電源往往采用變壓器耦合,這裏省略了變壓器,稱為無輸出變壓器。簡稱OTL賽道。
(1)基本工作原理
靜態:由於兩個晶體管的對稱性,VT2和VT3的發射極E的電位ue為12 UCC,負載無電流。
dynamic:ui & gt;0→VT2導通,VT3關斷→給負載供電,給C充電;ui & lt0→VT3導通,VT2關斷→電容C通過VT3和RL放電維持負半周電流(電容C相當於電源)。
註意:電容C應選擇足夠大,以保持其上的電壓基本不變,並確保負載上獲得的交流信號在正負半周對稱。
(2)存在問題
當E點電位上升時,B點電位基本不變,VT2管基極電流下降,負載電流減小,限制了輸出電壓正變化的範圍,遠小於12UCC。
自舉電路
增加電容C3和電阻R3,通過電路本身提高P點的電位。原理如下:up=UCC?IC 1R3ue = 12 uccuc 3 = up?ue}?UC3=12UCC?IC1R3
如果電容C3足夠大,充電後UC3將保持不變。
因為up=UC3+ue
顯然UE =→ up =
即E點電位上升→P點電位相應上升→VT2完全導通→負載兩端保證足夠的電壓變化。