单电源互补对称功率放大电路图

一个信号 状态 周期内导
通时间
工作特点
整个周 失真小，静态电流
甲类 期内导 大，管耗大，效率
通
低。
半个周 失真大，静态电流
乙类 期内导 为零 ，管耗小，
通
效率高。
甲乙 类
半个多 周期内 导通
失真大， 静态电 流小 ，管耗小，
效率较高。
图示
三、乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL) (OCL — Output Capacitorless) （一）电路组成及工作原理
U(BR)CEO＞2VCC=2×24V=48 V。 放大电路在最大功率输出状态时，集电极电流幅度达最大值
Icmm，为使放大电路失真不致太大，则要求功率管最大允许集电
极电流ICM满足ICM＞Icmm=VCC/RL=3A。
四、甲乙类互补对称功率放大电路 （一）甲乙类双电源互补对称功率放大电路
1、乙类互补对称功放的交越失真
2
4.7 / /5.1 2.2
111
Au2 (dB) 20 lg111 41(dB)
RL1 R3 / / Ri2 5.1/ /1.7 1.3k
总的电压增益： Au=Au1·Au2=(-9.6) ×(-111)=1066 A(dB)=Au1(dB)+Au2(dB)=19.6+41=60.6(dB)
（三）甲乙类单电源互补对称放大电路 OTL电路： 1.电路组成
2.工作原理
当 ui > 0 时：V2 导通，C 放电，V2 的等效电源电压 0.5VCC。 当 ui < 0 时：V1导通，C 充电，V1 的等效电源电压 + 0.5VCC。 注意： 应用 OCL 电路有关公式时，要用 VCC / 2 取代 VCC 。

Uom t
Icm t
ui > 0 V1 导通 V2 截止
io = iC1, uO ui
Icm t
Iom=Icm
io
t
ui < 0 V2 导通
io
=
-
iC2V, 1
截止 uO ui
io
二、性能分析
1. 输出功率和最大不失真输出功率
Po
= Uo Io
= U om 2
Icm 2
=
1 2
U om
I cm=
最大输出功率时
PDm
≈
2V
2 CC
/
RL
3. 效率
Po
=
U
2 om
2 RL
η = Po = Uom
PD
4 VCC
最大输出功率时 m

4
=
78.5%
Байду номын сангаас
二、性能分析 续
4. 管耗
PC1
= PC2
=
1 2
(
PD
Po )
=
1 2
( 2UomVCC RL

U
2 om
2RL
)=
U om RL
(VCC
io = - iC2, uO ui
由CC电路构成，故
io
io
负简载称能O力C强L电。u路O ui，合
成O不ut失pu真t 输Ca出p波ac形ito。rless
3.4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路
理想工作波形
ui = 0时，V1 、V2 截止, uO = 0。
uo ui O iC1 O iC2 O io O

模拟电子技术知识点：甲乙类单电源互补对称功率放大电路静态时，V K=V CC/2输出通过电容C与负载耦合，而不用变压器——OTL电路(OutputTransformerless) V CC/21.基本电路2.原理分析v i负半周-+充电+v i 正半周-+放电•只要R L C 足够大，电容C 就能起到电源的作用。

-2.原理分析v i 为负半周最大值时接近饱和CCK V v +≈2.原理分析•理想情况下，负载R L 两端得到的交流输出电压幅值V om ≈V CC /2v i 为正半周最大值时接近饱和≈=CES K V v 2.原理分析•在单电源互补对称电路中，计算输出功率、效率、管耗和电源供给的功率，可借用双电源互补对称电路的计算公式，但要用V CC /2代替原公式中的V CC 。

2.原理分析+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题图（b ）所示为某集成功率放大器的简化电路图。

已知输入电压为正弦波；三极管T 6、T 8的饱和管压降＝2V ；C 和C 2对交流信号均可视为短路。

填空：+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2①为了驱动扬声器，将图(b)与图(a)、图(c)合理连接，可以增加一个元件，使电路正常工作；此时引入的交流负反馈的组态为，在深度负反馈条件下的电压放大倍数≈。

电压串联负反馈1+R 6/R=11-+-+++例题+V CC T 4T 7T 6T 1T 2R 2R 5R 3R L R 7u iu o T 5R 6T8D 1D 4T 3R 4R 1D 310k Ω( c )56D 2243R50μF C ( a )50μF C 21k Ω18Ω(+12V)例题2②D 2、D 3和D 4作为输出级偏置电路的一部分，作用是。

甲乙类单电源互补对称电路（OTL电路）
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
甲乙类单电源互补对称电路（OTL电路）
1. 基本电路
（1）电路组成
T3——前置放大级
C——输出电容器
调整R1、R2阻值的大小，可使
此时电容上电压
（2）工作原理
静态：
C 隔直，RL上无直流电流流过，vo=0 。

C 起着一个等效电源的作用。

2. 此电路存在的问题
K点电位受到限制，输出幅值达不到ＶCC/2。

VD=Vcc-IC3R3
3. 带自举电路的单电源功放
静态时:
C3充电后，其两端有一固定电压：VC3=VD-VK =Vcc/2 -IC3R3≈Vcc/2动态时:C3充当一个电源
vD=VC3+vK D点电位vD自动上升
# 在怎样的条件下，电容C3才能起到电源的作用？。

但它要使用两组电源，制造起 来电路较为复杂，且成本较高， 所以在要求不太高的电路中,通常
使用单电电路源互缺补陷对分称析功率放大,以
降低成本和减少电路的复杂性。
甲乙类互补对称功率放大电路
一、乙类互补对称功率放大电路的交越失真 T的 微3导导u、二三12i、、=通通D、、0基工1状可、时甲甲本作态以D，乙乙电原2。令R导类类路理1T、通双单1、R, 电电D2T分12源源、处压输右互D互于使键C同出－2补补,其能是时电。对对作够电电容称称用去路源C放放充替除中+V电大大代“加CC,电电了使入-通V路一路其了C过C组左此”((TOO的1负+电对CT关L电容L))
学习指导
前面已经介绍了一些电子电路，经过 这些电路处理后的信号，往往要送到负载， 去驱动一定的装置。例如，收音机中扬声器 的音圈、电动机控制绕组、计算机监视器或 电视机的扫描偏转线圈等。这时我们要考虑 的不仅仅是输出电压或电流的大小，而且要 有一定的功率输出。这类主要用于向负载提 供功率的放大电路常称为功率放大电路。
甲乙类互补对称功率放大电路
二、甲乙类双电源互补对称放大电路(OCL)
1、电路形式 2、消除交越失真原理 3、电路的改进
Re3
T3
+ R*1
ui R2
－ Rc3
T1 NPN
－T+4－+－+
T2 PNP
－VCC
+VCC
在上述电路中,要控制D1D2使每只推
挽管的UBEQ 降稍大于0.5V ，调整起来
不易，为解决此缺点，改进 电路 如图
R2
加
Rt
热 元
温控室 件
温度调节
过程
室温T Rt Ub

实验四互补对称功率放大器一、实验电路图20-1互补对称功率放大器二、预习要求1、分析图20-1电路中各三极管工作状态及交越失真情况。

电路中采用NPN、PNP两支晶体管，其特性一致。

利用NPN、PNP管轮流导通，交替工作，在负载RL上得到一个完整的被放大的交流信号。

静态时，电源通过V2向C充电，调整参数使得三极管发射极电位：动态时，Ui>0，V2导通V3截止，i L=i c2，R L上得到上正下负的电压。

Ui<0，V2截止V3导通，C两端的电压为V3、R L提供电源, i L=i c2，R L上得到上负下正的电压。

输入信号很小时，达不到三极管的开启电压，三极管不导电。

因此在正、负半周交替过零处会出现一些非线性失真，这个失真称为交越失真。

电路中二极管D1、D2即可消除交越失真。

2、电路中若不加输入信号，V2、V3管的功耗是多少。

静态时，Vin = 0V , V2、V3均不工作 ,此时其功耗为0。

3、电阻R4、R5的作用是什么?电阻R4、R5与三极管V1构成放大电路，为后级电路提供电压。

4、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

三、实验仪器及材料1、信号发生器2、示波器四、实验内容1、调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

2、测量最大不失真输出功率与效率。

3、改变电源电压 (例如由+12V变为+6V)，测量并比较输出功率和效率。

4、比较放大器在带5K1和8Ω负载 (扬声器)时的功耗和效率。

电源电压加12V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

然后在输入端接1KHZ信号时，输出端接用示波器观察输出波形，逐渐增大输入电压幅度，直至出现失真为止、记录此时输入电压、输出电压幅值、并记录波形。

实验结果：输入电压U i(有效)= 219mV输出电压U o(有效)= 1.2V电流I=81.2mA输出功率P o = U o2/ R L= 0.18WP V=VCC*I/2=0.487W转换效率 = P o/ P v= 36.96%电源电压加6V，负载接入喇叭：首先调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

35
第二节 互补对称式功率放大电路
OTL 乙类互补对称电路 R1 和 R2确定放大电路的 静态电位。 VK=VR1+0.7 => VCC/2
+VCC
R1
2VCCVom RL
当 Vom VCC 时 ， PVm
2 VCC RL
2
（4）效率
Po Vom = PV 4 VCC
当 Vom VCC 时 ，

4
78.5%
13
第二节 互补对称式功率放大电路
4. 功率与输出幅度的关系
图形演示
Vom Po 2RL
3
第二节 互补对称式功率放大电路
动态分析：交流信号所耗功率
PO交流输出功率， 为面积QED
交流总功率为有效值的积, 电源提供的功率PV
PT管子所耗热功率
4
第二节 互补对称式功率放大电路
• 结论：对于甲类功放来说 • 整个信号周期均有电流流过管子。IC始终不为零。 • 跟随器为负反馈电路，失真小。电压没放大，但 功率放大。 • 在没有交流信号时，功率降在管子和电阻上。有 信号时，部分转换为有用信号，信号越大，有用 功率就越大。 • 输出功率较小，转换效率低。最大25%。
为减小交越失真，可给V1、V2 发射结加适当的正向偏压，以
R1 + ui － V1 R2 D1 D2 V2 R3
E
+UCC
便产生一个不大的静态偏流，
使V1、V2导通时间稍微超过半 个周期，即工作在甲乙类状态， 如图所示。图中二极管D1、D2 用来提供偏置电压。静态时三
RL
+ uo －
－UCC
极管V1、V2虽然都已基本导通，

VCC ICM > RL
首页
10
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第二节 互补对称式功率放大电路
▼ 集电极最大允许反向电压U(BR)CEO 集电极最大允许反向电压U 在OCL互补对称电路中，两个三极管的集电极电压 OCL互补对称电路中 互补对称电路中， 之和等于2 之和等于2VCC，即
UCE1 +UEC2 = 2 CC V
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首页
第二节 互补对称式功率放大电路
R1 VT1 ui C1 + VT2 R2
iC1
NPN C + 2PNP
+VCC
ui
o
uO
t
ic1
o
iL
RL
ic2 iL
o
t t t
iC2
ui > 0时VT1导通VT2截止。 导通VT 截止。 ui < 0时VT2导通VT1截止。 导通VT 截止。 iL = iC1 – iC2
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IC Q
O
iC
O
3
UCE
t
第二节 互补对称式功率放大电路
CL互补对称电路 一、OCL互补对称电路
ui
o
1. OCL乙类互补对称电路 OCL乙类互补对称电路 特点：双电源供电、 特点：双电源供电、无输出 ic1 Output 电容 (Output Capacitor less)
+UCC
Q O
Icm1 O Ucem1 UCES VCC 2
-uCE2
uCE1
B i C2 OTL互补对称电路的图解法 互补对称电路的图解法
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第二节 互补对称式功率放大电路

OCL 电路和 OTL 电路的比较
电源
OCL 双电源
OTL 单电源
信号 频率响应 电路结构
交、直流 好
较简单
交流
fL 取决于输出耦合电容 C 较复杂
Pomax
1
U
2 om
1
V
2 CC
2 RL 2 RL
1
Uom2
1
V
2 CC
2 RL 8 RL
二、复合管互补对称放大电路
1. 复合管(达林顿管)
目的：实现管子参数的配对 (1 + 2 + 12) ib1
功率放大电路的类型
功率放大电路按其静态工作点在负载线上所处位置不同，可分为 甲类、甲乙类和乙类等类型。
iC
iC
iC
ICQ
Q1
UCEQ
ICQ
VCC uCE
Q2
ICQ
VCCuCE
VCQCu3 CE
甲类：Q点适中，在正 弦信号的整个周期内均 有电流流过BJT。
甲乙类：介于两者之间， 导通角大于180°
乙类：静态电流为0，BJT 只在正弦信号的半个周期 内均导通。
交流通路 若输出电容足够大，其上电压基本保持不变， 则负载上得到的交流信号正负半周对称。
(4) 交越失真
ui
当输入信号ui为正弦波时，
输出信号在过零前后出现的
O
t
失真称为交越失真。
交越失真产生的原因
uo
由于晶体管特性存在非线性，
ui < 死区电压晶体管导通不好。 O 克服交越失真的措施
交越失真
t
采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作 点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。

（3）
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6
对称功率放大电路。
2020/6/3
2
OTL互补对称功率放大电路
3. 电路存在的问题 T1 管 输入信号正半周幅值越大 ，T1 导通越充分
A点电位升高，当 A 点电位向VCC 接近时 T1管基 极电位升高受限T1输出波形正半周幅值减小，造成 电压的正负半周不对称。
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3
OTL互补对称功率放大电路
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OTL互补对称功率放大电路
解：（1）R、C 组成自举电路，其中R为隔离电阻、 C为自举电容。作用是增大输出波形正半周的幅度。
（2）电阻 R1 通过直流负反馈的方式为 T3 提供偏置 且稳定静态工作点；调节R1使A点直流电位达到VCC/2； R1引入的交流电压负反馈起稳定输出电压的作用。电阻 R4为T1、T2提供偏置电压，以克服交越失真。电容C2使 加在 T1、T2 管基极的交流信号 相等 ，有助于输出波形 正、负半周对称。
模拟电子技术基础
6.3 OTL互补对称功率放大电路
2020/6/3
1
OTL互补对称功率放大电路
1. 电路组成 电容C4 上静态电压为VCC/2，
取代了OCL功放中的负电源-VCC。 2. 工作原理 与OCL电路相似 负载电流最大值为：
此电路的输出通过电容与负载相耦合，故称为OTL 甲乙类互补对称功率放大电路，也称单电源甲乙类互补
乙类功放的计算公式中的VCC全部改为VCC/2即可。
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OTL互补对称功率放大电路
例6.3.1 单电源互补功率放大电路如图所示。 （1）电路中R、C的作用是什么？ （2）R1、R4、C2的作用是什么？ （3）如果VCC=15V，RL=8， |UCES|=1V，试求电路 的输 不变（约为VCC/2），A点电位 升高 B点电位升高，在新增 电阻 R 的隔离下，使 uB > VCC （即自举T1基极电位升高并 充分导通增大了输出波形正 半周幅值。

互补对称功率放大电路实验报告
一、实验目的
1.掌握互补对称功率放大电路的构成及工作原理。

2.熟悉互补对称功率放大电路的调整、测试方法。

3.熟悉互补对称功率放大电路的最大不失真输出功率与效率的测定方法。

二、实验电路原理
1、实验电路图
2、电路工作原理
上图为互补对称功率放大电路。

图中D1、D2、V2、V3部分的组合是为了减小交越失真。

当信号电压很小时，V2、V3同时导通，处于甲乙类工作在状态。

四、实验内容及数据处理
1.调整直流工作点，使M点电压为0.5V CC。

2.测量最大不失真输出功率与效率。

（R L=5.1k）
3.改变电源电压(例如由+12V变为+6V)，测量并比较输出功率和效率。

4.测量放大电路在带8Ω负载(扬声器)时的功耗和效率。

、
Vcc RL Vo I POM PV n
12 5.1K 4.64 12.79 0.00211 0.15348
6 5.1K 1.98 5.65
12 8Ω0.44 12.79。

实验九互补对称功率放大电路
一、实验目的
1、了解功率放大电路的交越失真现象。

2、熟悉功率放大电路的工作原理及特点。

二、实验原理
功率放大电路如图9.1。

功率放大电路中的三极管具有甲类、乙类、甲乙类三种工作状态。

实际互补对称功率放大器中的三极管工作在甲乙类状态，适当的调节功率放大器中的R P电阻，就可以改变功率放大器的静态工作点，以减小功率放大器的交越失真。

图9.1互补对称功率放大器
三、实验内容及步骤
1、调整直流工作点，使M点电压为1
2
Vcc。

2、测量最大不失真输出功率与效率。

3、改变电源电压（例如由+12V变为+6V），测量并比较输出功率和效率。

4、比较放大器在带5.1K和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。

5、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

四、实验报告要求
1、根据实验内容自拟实验步骤及记录表格。

2、分析实验结果，计算实验内容要求的参数。

3、总结功率放大电路特点及测量方法。

五、实验仪器
1、数字毫伏表1台
2、示波器1台
3、模拟电路实验装置1台。

U CEQ 1 2 V CC
Q
P E V CC I CQ
则
PT PRL
1 2
V CC I CQ
三极管和负载电阻
R L的静态功耗相等
模拟电路
2009/03
（当输入信号U 时） 2.动态功耗
i
输出功率:
Po U om 2 1 2 I om 2
功率三角形
iC M
Iom
电 压 放 大
模拟电路
功 率 放 大
2009/03
一. 功放电路的特点
（1）输出功率Po尽可能大 （2） 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须 注意电路参数不能超过晶体管的极限值: ICM 、 UCEM 、 PCM 。
Ic
ICM PCM
UCEM
模拟电路
uce
2009/03
(3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。 (4) 电源提供的能量应尽可能多地转换给负载，尽量 减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的 效率（）。
甲乙类单电源互补对称电路
*5.4 集成功率放大器
模拟电路 2009/03
5.1
概述
什么是功率放大器？ 在电子系统中，模拟信号被放大后，
往往要去推动一个实际的负载。如使扬声器发声、继电器动 作、 仪表指针偏转等。推动一个实际负载需要的功率很大。 能输出较大功率的放大器称为功率放大器
例： 扩音系统 信 号 提 取
R1
T1 T3 T4 T2 R2 T5 R3 T6 RL
uo
合理选择R1、R2，b3、b5间 可得到 UBE2 任意倍的电压。 T3、T4、T5、T6： 复合管构成互补对称功放
输出级中的T4、T6均为NPN型晶体管， 两者特性容易对称。