全互补对称电路驱动方式的OCL功放电路重点
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OCL互补功放的组成及工作原理u i T2V CC - V CCR L+u o -+-T1tu ii o1.组成由一对NPN 、PNP 特性相同的互补三极管组成。
2. 电路工作原理 当u i 处于正半周时,T 1导通,T 2截止,流过R L 的电流为i E1。
当u i 处于负半周时,T 1截止,T 2导通,流过R L 的电流为i E2 。
由于管子的对称性, 在负载上获得完整的正弦波形。
二、OCL 互补功率放大电路组成及工作原理输入u i =0时(静态时) 输出u o =0。
i E1i E276/117u i T2VCC- V CCR L+u o -+-T1i E1i E2tu ii otti oi E1i E2TTTtu oTωtOU omOCL 电路及输出输出波形输入信号处于正半周时,输出电压的峰值U om = V CC -U ces1 ≈ V CC 输入信号处于负半周时,输出电压的峰值- V CC -U ces2 ≈ - V CC =- U om77/117i C1u CE1i o ωt OQ Qi B =常数 iC2u CE2 O Oωtu oV CC U CESU CES U omI om -1/R Li C1i C2U omI om OCL 电路的作图分析法将两个放大电路的输出特性曲线合成。
u i T2V CC - V CCR L+u o -+-T1i E1i E2tu ii o78/117制作单位:北京交通大学电子信息工程学院《模拟电子技术》课程组。
OCL互补对称功率放大电路是一种常见的电子电路,它主要应用于音频功率放大器中。
在OCL电路中,功率放大电路通常采用晶体管作为主要的功率放大元件。
在使用OCL电路时,设计者需要对晶体管的功耗进行充分的考虑,以确保电路的稳定和可靠运行。
本文将重点讨论OCl互补对称功率放大电路中晶体管的功耗问题。
1. 晶体管功耗的影响因素晶体管的功耗是由多个因素共同决定的,其中最主要的因素包括工作电压、工作电流和工作温度。
在OCL电路中,晶体管通常需要承受较大的工作电流和电压,同时还要考虑电路的工作温度。
这些因素将直接影响晶体管的功耗,因此在设计OCL电路时,需要全面考虑这些因素。
2. 降低功耗的措施为了降低OCL电路中晶体管的功耗,可以采取多种措施。
可以通过合理的电路设计来减小工作电流和电压,从而降低晶体管的功耗。
可以选择具有低功耗特性的晶体管来替换传统的晶体管,这样可以有效地降低整个电路的功耗。
另外,还可以通过增加散热设备来降低晶体管的工作温度,从而减小功耗。
3. 晶体管功耗的测量方法在实际应用中,需要对OCL电路中晶体管的功耗进行精确的测量。
常见的测量方法包括使用多用表来测量晶体管的电压、电流和温度,然后通过这些数据来计算出晶体管的功耗。
还可以借助专门的功耗测试仪器来直接测量晶体管的功耗,以获取更准确的结果。
4. 功耗与性能的平衡在设计OCL电路时,需要平衡功耗和性能之间的关系。
通过合理的设计和选用适当的元件,可以在不显著牺牲性能的前提下降低电路的功耗。
在设计OCL电路时,需要全面考虑功耗和性能之间的关系,以实现最佳的设计效果。
总结起来,OCL电路中晶体管的功耗是影响电路性能和稳定性的重要因素。
通过合理的电路设计和选材,可以有效降低晶体管的功耗,从而提高整个电路的效率和可靠性。
在今后的设计中,需要更加重视晶体管功耗的问题,以实现更加节能和可靠的OCL功率放大电路。
第一部分:OCL互补对称功率放大电路的管子的功耗问题现代音频功放电路中,OCL互补对称功率放大电路使用的管子功耗一直是设计者非常关心的问题。
《双电源互补对称电路(OCL电路)》教案
板书设计:
时间安排:
1、创设情景,引入课堂(约5分钟)——组织观察,探究电路(约6分钟)
原理分析提出问题(约12分钟)实用电路消除失真(约7分钟)观察
电路计算功率(约5分钟)当堂训练,巩固问题(约7分钟)——归纳
小结(约3分钟)
2、根据不同的学生可做调整。
教学后记:
1、充分体现了一种“学生至上”教学观,真正体现了自主性、开放性、分层性
和开放性。
2、通过各种问题情境的创设,激发了学生学习的兴趣,使学生的思维能力得到发展。
3、教学内容与实际生活知识有机地结合起来,这些知识在不知不觉中得到落实。
2、通过多媒体的直观演示,轻松地达到难点的突破。
给师生之间的交流搭建了一个
很好的交流平台。
5.学生在课堂中尝试到自学的快乐,体会成功的喜悦,从而树立自信心,提高了学习的兴趣。
但在实际教学中分层比较困难,很多学生对这个问题比较敏感,所以在教学中要特别注意学生自尊心。
6、在整节课的教学中始终贯穿着两条主线:
一条是学生自主地学习和练习,这是明线,另一条是-教师适时和必要的指导,这是暗线,为提高课堂教学成效,该如何寻求这两条线的最佳结合点?还有待我在以后的教学过程中不断的探索。
2008年9月19日。
互补对称式OTL功放电路一、实训目的(1)熟练掌握常用仪器的使用。
(2)熟练掌握二极管、三极管、电阻、电容、电位器等器件的测试判断以及参数的查阅与运用。
(3)通过OTL功放电路的制作,熟悉OTL功放的工作原理,掌握电子产品的制作和调试方法,提高实践动手能力,培养工程实践观念。
二、实训功放的电原理图音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分,其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载,如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率,讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
由于要求输出功率大,因此电源消耗的功率也大,就存在效益指标的问题。
由于功率放大器工作于大信号,使晶体管工作于非线性区,因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是功放中的特殊问题。
图示是互补对称式OTL功放电原理图。
它具有非线性失真小,频率响应宽,电路性能指标较高等优点,是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
工作原理:Q1 是前置放大管,采用NPN 型硅管,温度稳定性较好。
要降低噪声,就要从前级做起,否则,噪声会经后级放大,变得很明显。
这里最主要是要避免从基极引入噪声。
本电路中,Q1 的基极偏置电源由D1、D2 稳压得到,进一步提高了稳定性。
发射极电阻R4 的阻值很小,对稳定静态工作点的作用不大,其主要起交流负反馈作用。
Q2是激励放大管,它给功放级足够的推动信号,输入信号经Q1、Q2两级放大后,具备了驱动Q3、Q4(输出级)的能力。
R9、W2、R10是Q2的偏置电阻,R6、R7、D3、D4 是Q2的集电极负载电阻。
Q3、Q4 是末级互补输出对管,该管主要是为了给喇叭提供足够大的驱动电流,Q3、Q4的放大倍数应尽可能一致,这样才可以保证输出信号的正负半周信号对称,让失真更小。
互补对管的意思是指一个管是npn型,一个管是pnp型。
D3和D4、R6 和R7、Q2的CE 极三部分共同组成Q3、Q4的偏置电路,保证Q3、Q4在无信号时输出中点电压。
ocl互补对称功率放大电路中点电位与vcc的关系In an ocl complementary symmetrical power amplifier circuit, the relationship between the common midpoint voltage and VCC can be understood by looking at the biasing scheme and operation of the circuit.在一种OC(Output Capacitors-less,即无输出电容)互补对称功率放大电路中,通过观察电路的偏置方案和工作原理,可以了解到共有中点电位与VCC之间的关系。
The output stage of an OCL power amplifier typicallyconsists of a push-pull configuration using NPN and PNP transistors. The common midpoint voltage, often referred to as Vbias, is important for biasing these transistorsproperly so that they operate within their linear region.OCL功率放大器的输出级通常采用NPN和PNP晶体管的推挽配置。
共有中点电位通常被称为Vbias,在合适地偏置这些晶体管以使其在线性区工作方面起着重要作用。
The value of Vbias is set by a biasing network that provides a DC voltage level to establish the operating point of the output transistors. This network typically includes resistors and capacitors connected to VCC.Vbias的值由一个提供直流电压水平以确定输出晶体管工作点的偏置网络来设定。
⾼保功放准互补对称(OCL)电路⾼保功放准互补对称(OCL)电路
▲电路图原理
电路结构:T1、T2为差放输⼊级,T3为共射放⼤级和T4~T7组成准互补功率输出级。
R7、D1、D2提供T4~T7管偏置电压,克服交叉失真
R1、R6分别构成T1、T2管的基流回路,且R6构成直流负反馈,使整个电路的静态⼯作点稳定。
R6和C3、R5⼜形成了交流电压串联负反馈,使电压放⼤倍数稳定,输⼊电阻增⼤,输出电阻降低,⾮线性失真减⼩。
C6、R9是⾃举电路,为提⾼T3推动级集电极输出电压振幅的实现充分利⽤末级互补对称管的⽬的。
C5起到频率补偿、消除⾃⾝振荡的作⽤;R14、C7 为了克服扬声器中感性负载的影响,使之接近于纯阻,以保护输出功率管,同时也有助于避免⾃激。
R10 、 R11为了使输出级得到合适的⼯作点,同时分别减少T6、T7穿透电流,并增加其击穿电压值。
▲电路调整
OCL电路输出端A点静态电位应为零。
若VA≠0,应调R2 , VA>0时,应将R2 调⼩
在调整输出端静态电位时,应将扬声器脱开电路,⽤假负载替代,以免VA≠0时可能将扬声器烧坏
输⼊端加正弦信号时,若输出波形产⽣交叉失真,应先将R7电位器调到最⼩,然后逐渐增⼤,使交叉失真刚好消失。
若R7过⼤,有可能使T6、T7电流过⼤⽽烧坏管⼦。
在VA=0时调整R7使VA≠0,所以应将R7和R2交替反复调整,直⾄VA=0且刚好消除交叉失真。
OCL互补功放电路电路图1:电路图2:调试方法调试前照例要检查一下元器件.安装和焊接是否正确可靠。
特别要注意二极管、三极管、电解电容极性有无装反,大功率管与散热支架间绝缘是否良好。
热后先单独检查电源部分,如无问题再接入功放调试。
按功放负载情况分下列三步进行:①空载调试为了减少瞬间损坏功放的可能性,先不接负载.接通电源后,用手触摸末级管走应宽微温,或一管热些,另一管凉些只要不烫手并无其它异常即可放心测量各处电压、调试点电压和静态电流。
用数字万用表直流电压(200mV)档测量输出中点电压,一般如在士50mV以下可认为正常。
如偏正过高,可加大R2,反之则减小R2,只要差分管经过选配,通常容易控制在土50m以内。
然后测试R7或R8上两端电压降,由于未接负载,此两电阻上压降是相同的。
静态电流为40~50mA,R7或R8上相应压降应达到13~17mV,BG4—5基极间电压约2V左右。
如R7或R8上无压降或小于13~17mV,可分别测试D1和D2压降,试把其中压降较小的二极管焊下(应断开电源后进行)换一压降较大二极管后复测,如无相应的二极管则可用220Ω微调电阻代之并微调到R7或R8上压降达到13~17mV.反之,如果R7或R 8上压降过大,则可用220Ω微调电阻与D1或D2并联且微调到R7或R8上压降达到13~17mV,复测中点电压并调整R2使中点电压达到土50mV以内。
②纯电阻负载调试功放输出接8~10Ω 1/4W电阻,再测R7和R8两端压降,此时由于BG6,7通过此电阻形成各自独立的直流回路,R7、R8上压降可能会不一致,此时可再调整R2使此两电阻上压降一致,中点电压也就接近0V。
如R7、R8上压降相同但未达13~17mV,则可调换D1、D2或微调上述2200微调电阻,反复1~2次,总之要达到R7、R8上压降相同并达到13~17mV,中点电压一般也就调好。
③实际负载调试经以上调试后可接入声箱调试。
连接声箱的馈线及其长度尽量按日后实际使用情况配接。
互补对称式OTL功放电路一、实训目的(1)熟练掌握常用仪器的使用。
(2)熟练掌握二极管、三极管、电阻、电容、电位器等器件的测试判断以及参数的查阅与运用。
(3)通过OTL功放电路的制作,熟悉OTL功放的工作原理,掌握电子产品的制作和调试方法,提高实践动手能力,培养工程实践观念。
二、实训功放的电原理图音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分,其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载,如扬声器、音响等。
功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率,讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。
由于要求输出功率大,因此电源消耗的功率也大,就存在效益指标的问题。
由于功率放大器工作于大信号,使晶体管工作于非线性区,因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是功放中的特殊问题。
图示是互补对称式OTL功放电原理图。
它具有非线性失真小,频率响应宽,电路性能指标较高等优点,是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
工作原理:Q1 是前置放大管,采用NPN 型硅管,温度稳定性较好。
要降低噪声,就要从前级做起,否则,噪声会经后级放大,变得很明显。
这里最主要是要避免从基极引入噪声。
本电路中,Q1 的基极偏置电源由D1、D2 稳压得到,进一步提高了稳定性。
发射极电阻R4 的阻值很小,对稳定静态工作点的作用不大,其主要起交流负反馈作用。
Q2是激励放大管,它给功放级足够的推动信号,输入信号经Q1、Q2两级放大后,具备了驱动Q3、Q4(输出级)的能力。
R9、W2、R10是Q2的偏置电阻,R6、R7、D3、D4是Q2的集电极负载电阻。
Q3、Q4 是末级互补输出对管,该管主要是为了给喇叭提供足够大的驱动电流,Q3、Q4的放大倍数应尽可能一致,这样才可以保证输出信号的正负半周信号对称,让失真更小。
互补对管的意思是指一个管是npn型,一个管是pnp型。
D3和D4、R6 和R7、Q2的CE 极三部分共同组成Q3、Q4的偏置电路,保证Q3、Q4在无信号时输出中点电压。
OCL功放电路调试与维修总结本功放采用最简洁的单差分OCL功放电路。
输入级Q1、Q2按惯例采用差分放大级,但与一般常见电路稍不同的是采用PNP管,这与采用NPN管相比,两管配对容易且一致性好,噪声较低。
第二级Q3为主电压放大级,它提供大部分电压增益。
但未采用常见的“自举”电路,大功率放大器采用“自举”电路,对增大输出功率意义不大,且能省去一个对音质有影响的电解电容,并有利于减少元件简化电路,C12为相位补偿电容。
IC1、R12、D4、C14、R13、Q8、K1等组成功放过载保护电路,当负载发生短路时,继电器动作切断功放电源,保护功放电路避免故障扩大化。
当负载短路故障排除自动恢复工作。
因电路板上搭锡,线路明显损坏引起的故障可以直接排查解决。
1、现象:无电;解决方案:查找变压器有无电压输出;无,查看保险丝是否损坏;未损坏,则查找变压器有无市电输入;无,察看保险丝管是否接触不良或未接触,查电源线是否损坏。
2、现象:输出小解决方案:查看电阻是否装错,分别查2.7K(常见错装为4.7K,100K,10K等),100K(常见错装为10K,4.7K);电阻阻值正确的情况下,检查差动放大电路后的C2383是否良好。
3、现象:输出大解决方案:察看电阻是否装错,如100K装为150K等。
4、现象:波形失真解决方案:察看电阻是否装错,如4.7K电阻装错,10K电阻装错。
电位器阻值无限大(半波)等。
5、现象:无声音输出解决方案:检查有无管子损坏,输入短路、断路,0欧姆电阻缺失、损坏等。
6、现象:开码后不断自保护解决方案:查有无2N4007虚焊,装反,检测电路板铜线有无断开,5W水泥电阻有无损坏等。
7、现象:开码后,功率瞬时达到最大,又逐渐减小解决方案:查缺0.1uF电容。
8、现象:交付使用后,出现半夜机鸣,不定时开机解决方案:查功放板缺0.1uF电容两个。
9、现象:输出声音有电流声解决方案:查7805输出电压波动,将其供电端的1000uF电容更换为2200uF电容(较少出现)。
下图是一个采用全互补对称电路驱动方式的OCL功放电路,它是目前中档功放用得较多的一种电路,具有对称性好,频响宽阔,结构简单等特点。
其失真度虽不是特别低(0.03%左右但电路的转换速率、TIM失真等动态指标却相当好。
因而音质很好,是目前制作家用高保真功放的首选电路。
电路的第一级采用互补对称差分电路,每管的静态工作电流约1mA,选用优质低噪声互补管2SC1815、2SA1015作互补差分对管,有较低的噪声和较高的动态范围。
第二级电压放大采用互补推挽电路,采用高互补对管A180、C180,工作电流约5mA,两管集电极串接的二极管和电阻为缓冲级提供约1.6V 的偏置电压。
两只互补中功率对管TIP41C、TIP42C 构成射随器缓冲驱动级,增设射随器缓冲驱动级是现代OCL电路的主要特点之一,它主电压放大级具有较高的负载阻抗,有稳定而较高的增益。
同时它又为输出级提供较低的输出内阻,可加快对输出管结电容Cbe 的充电速度改善电路的瞬态特性和频率特性。
该级的工作电流也取得较大,一般为(10-20)mA,个别机型甚至高达100mA,与输出级的静态电流差不多,可使输出级得到充分驱动。
其发射极电阻采用了悬浮接法(不接中点),可迫使该级处于完全的甲类工作状态,同时又为输出级提供了偏置电压。
输出级为传统的互补OCL电路,采用了FT高达60MHz的三肯大功率互补对管C2922、A1216,静态电流约为100mA。
输出端与输入级反相输入端接有环路负反馈网络,并将电路增益设定为31倍。