互补对称功率放大电路原理

互补对称功率放大电路
1.功率放大电路特点
（1）在不失真的情况，尽可能获得较大输出功率，晶体管工作在极限状态。

（2）电路在较大功率时应有较高效率，晶体管工作在甲类或甲乙类状态。

2.功率放大电路三种工作状态
（1）甲类工作状态。

晶体管在输入信号的整个周期都导通，静态I C较大，波形好，管耗大效率低；
（2）乙类工作状态。

晶体管只在输入信号的半个周期内导通,静态I C=0，波形严重失真，管耗小效率高；
（3）甲乙类工作状态。

晶体管导通的时间大于半个周期，静态I C ≈0,一般功放常采用。

3.对称互补功率放大电路
（1）功率放大电路通常采用射极输出器工作于甲类工作状态，能够不失真地传递信号，但是电路效率较低。

为提高效率，电路采取互补对称工作形式，且工作在乙类工作状态。

常见的对称互补电路有OCL 和OTL两种，其工作原理基本相同。

（2）交越失真。

在乙类互补对称电路中输出信号在正负半周交界处波形出现的失真现象为交越失真。

为解决交越失真，通常采用甲乙类互补对称功率放大电路。

1。

互补对称功率放大电路克服交越失真随着现代通信技术的快速发展，射频功率放大器在通信系统中起着至关重要的作用。

然而，传统的单端功率放大器在处理高频信号时往往会出现交越失真的问题，这对通信系统的性能和稳定性带来了挑战。

为了克服这一问题，互补对称功率放大电路被广泛研究和应用。

互补对称功率放大电路采用了NPN晶体管和PNP晶体管相结合的方式，利用它们互补对称的特性可以有效地抑制交越失真，提高功率放大器的线性度和稳定性。

针对这一主题，本文将着重介绍互补对称功率放大电路克服交越失真的原理和优势，并结合具体的实验数据和案例进行探讨，旨在全面深入地了解互补对称功率放大电路的工作原理和实际应用。

1. 互补对称功率放大电路的原理互补对称功率放大电路是利用NPN晶体管和PNP晶体管的互补对称特性，将它们灵活地组合在一起，以实现正半周和负半周信号的放大。

在这种电路结构中，NPN晶体管和PNP晶体管分别承担正负信号的放大任务，可以实现信号的互补放大和恢复，从而有效地抑制了交越失真。

2. 互补对称功率放大电路的优势互补对称功率放大电路相比传统的单端功率放大器具有诸多优势：1) 有效抑制了交越失真。

由于互补对称功率放大电路采用了NPN和PNP晶体管的互补对称结构，可以在一定程度上抵消NPN和PNP晶体管的非线性特性，从而有效地抑制了交越失真的发生，提高了功率放大器的线性度和稳定性。

2) 提高了整体的效率。

由于互补对称功率放大电路能够实现信号的互补放大和恢复，可以提高功率放大器的整体效率，减少功率损耗，提高系统的能效比。

3) 扩展了功率放大器的应用范围。

互补对称功率放大电路不仅可以用于射频功率放大器，还可以应用于音频功率放大器以及其他需要高稳定性和线性度的放大器中，具有较广泛的应用前景。

3. 实验数据和案例分析为了验证互补对称功率放大电路的性能优势，我们进行了一系列的实验和案例分析。

通过对比传统的单端功率放大器和互补对称功率放大电路在不同频率和功率下的输出波形和失真程度，我们发现了以下几点：1) 在高频信号下，互补对称功率放大电路能够有效地抑制交越失真，输出波形更为清晰，失真程度更低。

互补对称功率放大电路消除交越失真-回复中括号内的内容为主题，写一篇1500-2000字文章，一步一步回答: 互补对称功率放大电路（Complementary Symmetry Power Amplifier, CSP）是一种常用的功率放大器设计方案，能够有效地消除交叉失真（Cross-over Distortion），提供高质量的音频放大效果。

本文将一步一步地介绍互补对称功率放大电路的原理和设计步骤，以及它是如何消除交叉失真的。

【第一步：互补对称功率放大电路的原理】互补对称功率放大电路的原理基于NPN型晶体管和PNP型晶体管的互补驱动。

它使用两个互补驱动晶体管，一个用于放大输入信号的正半周，另一个用于放大输入信号的负半周，从而实现高效的功率放大。

互补对称功率放大电路通常由三个主要部分组成：输入级别（input stage）、驱动级别（driver stage）和输出级别（output stage）。

输入级别负责将音频信号转换为电流。

通常采用差动放大器电路，以保证输入信号的高准确度和低失真度。

输入级别的输出信号进入驱动级别。

驱动级别用于增强输入级别的信号，并将其传递给输出级别。

驱动级别通常由多级放大器组成，以提供足够的放大和驱动能力。

它的输出信号进入输出级别。

输出级别负责将驱动级别的高电压、高电流信号转换为音频输出信号。

输出级别通常采用互补对称结构，其中NPN型和PNP型晶体管交替工作。

这种结构使得输出级别能够提供高电压放大和高电流驱动能力。

【第二步：交叉失真的产生和性质】交叉失真是由于互补对称功率放大电路在NPN型晶体管和PNP型晶体管之间的开关转换时，存在的瞬态过程造成的。

在信号切换时，由于晶体管的开关失真，导致输出电流在两个晶体管之间短暂地消失，从而在音频信号的过渡区域产生交叉失真。

交叉失真主要表现为输入信号的零点附近出现的非线性失真。

它会导致音频信号的畸变和谐波失真，降低音频设备的音质。

【第三步：如何消除交叉失真】互补对称功率放大电路可以通过一些设计和优化来有效地消除交叉失真。

实验十四互补对称功率放大电路学院：信息科学与技术学院专业：电子信息工程姓名：刘晓旭学号：2011117147一．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．实验仪器及材料信号发生器示波器三．实验原理功率放大电路如图。

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RP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。

本电路由两部分组成，一部分是由V1组成的共射放大电路，为甲类功率放大；一部分是互补对称功率放大电路，用D1、D2、R4，R5的R5来使V2、V3处于临界导通状态，以消除交越失真现象，为准乙类功率放大电路。

四．实验内容及步骤1.调整直流工作点，使M点电压为0.5Vcc。

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。

五．实验结果1.连接电路图如下，调整电路使M点电压为0.5Vcc：2.当Vcc=12V时，测得各部分静态工作点的电压值如下：Vb VC VEV1 1.028V 5.363V0.248VV2 6.77V12V 6.037VV3 5.363V0V 6.013V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波测得数据如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真129.92mV129.23mV30.11mV AV18.3718.27 4.26理论计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 1.95mW Pv=0.0454W η=4.3％3.改变电源电压为6V，可测得各静态工作点的电压为：Vb VC VEV1825.36mV 3.265V74.49mV V2 4.43V6V 3.77V V3 3.265V0V 3.77V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真104.51mV94.87mV11.57mV AV14.7812.3 1.64计算： Po=0.5*Vo2/RL Pv=0.5*Vcc*Ic η=Po/Pv得Po= 0.2mW Pv=7.86mW η=2.54％4.当电源电压为9V时可得，各静态工作点电压为：Vb VC VEV1952.99mV 3.883V178.99mVV2 5.228V9V 4.515VV3 3.883V0V 4.506V输入频率为1kHz，振幅为10mv的正弦波，测得数据及波形如下：当Vi为10 mV时RL=+∞RL=5.1KΩRL=8ΩVO(V最大不失真125.662mV124.41mV21.66mV AV17.7717.59 3.065、比较放大器在带5.1KΩ和8Ω负载（扬声器）时的功耗和效率。

互补对称功率放大电路
互补对称功率放大功率放大电路的特点及类型
1.功率放大电路的特点
功率放大电路的任务是向负载提供足够大的功率,这就要求①功率放大电路不仅要有较高的输出电压,还要有较大的输出电流.因此功率放大电路中的晶体管通常工作在高电压大电流状态,晶体管的功耗也比较大.对晶体管的各项指标必须认真选择,且尽可能使其得到充分利用.因为功率放大电路中的晶体管处在大信号极限运用状态,②非线性失真也要比小信号的电压放大电路严重得多.此外,功率放大电路从互补对称功率放大电路
1.OCL功率放大电路
静态(ui=0)时,UB=0,UE=0,偏置电压为零,V1,V2均处于截止状态,负载中没有电流,电路工作在乙类状态.
动态(ui≠0)时,在ui的正半周V1导通而V2截止,V1以射极输出器的形式将正半周信号输出给负载;在ui的负半周V2导通而V1截止,V2以射极输出器的形式将负半周信号输出给负载.可见在输入信号ui的整个周期内,V1,V2两管轮流交替地工作,互相补充,使负载获得完整的信号波形,故称互补对称电路.
由于V1,V2都工作在共集电极接法,输出。

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。

otl互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路（OTL）是一种广泛应用于音频放大器和无线电接收机的功率放大器。

它的特点是具有高输出功率、低失真和良好的频率响应。

OTL电路由两个晶体管组成，一个为NPN型，另一个为PNP型，它们交替工作，实现互补输出。

一、OTL电路的基本原理1. 互补输出：当一个晶体管导通时，另一个晶体管截止；当一个晶体管截止时，另一个晶体管导通。

这种互补输出方式可以有效地消除输出波形中的交越失真。

2. 负反馈：为了稳定输出电压和提高线性度，OTL电路采用负反馈技术。

负反馈分为电流反馈和电压反馈两种，其中电压反馈具有更好的性能。

3. 电源利用率：由于两个晶体管交替工作，电源利用率较高，可以达到78.5%。

二、OTL电路的基本结构OTL电路主要由以下几部分组成：1. 输入级：通常采用共射极放大器，用于将输入信号放大到一定的幅度。

2. 输出级：由两个互补的晶体管组成，实现互补输出。

3. 负反馈网络：包括电流源、电阻等元件，用于实现负反馈。

4. 偏置电路：为晶体管提供合适的静态工作点。

三、OTL电路的工作过程1. 当输入信号较小时，NPN型晶体管导通，PNP型晶体管截止，输出电压为正半周；2. 当输入信号较大时，NPN型晶体管截止，PNP型晶体管导通，输出电压为负半周；3. 在输入信号的正半周和负半周之间，两个晶体管交替导通和截止，实现互补输出。

四、OTL电路的优点和缺点优点：1. 高输出功率：由于两个晶体管交替工作，电源利用率较高，可以实现较高的输出功率。

2. 低失真：互补输出方式可以有效地消除输出波形中的交越失真。

3. 良好的频率响应：由于采用了负反馈技术，OTL电路具有较好的频率响应。

缺点：1. 效率较低：由于存在交越失真，OTL电路的效率略低于BTL 电路。

2. 动态范围较小：由于两个晶体管的参数不可能完全相同，导致动态范围受到限制。

总之，OTL互补对称功率放大电路是一种性能优良的功率放大器，广泛应用于各种音频放大器和无线电接收机中。