互补对称功率放大器.

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。

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。

实验六：互补对称功率放大器04123126 黄澜鹏一、实验目的和要求1、理解OTL 功率放大器的工作原理、性能和特点。

2、掌握OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法。

3、要求课前预习，每人独立完成实验，做好实验记录，写好实验报告。

4、在整个测试过程中，电路不应有自激现象。

二、实验仪器、设备1、三相电综合实验台2、模电一号板3、TFG2030V 数字合成信号发生器一台4、ATTEN 公司的7020 型25MC 数字示波器一台三、实验内容1、OTL 的静态工作点的测量2、OTL 的输入灵敏度测量3、OTL 功率放大器的频率响应测量4、OTL 的最大输出功率测量三、实验原理和要求4．1 电路原理OTL 功率放大电路的原理如图6-1 所示。

图6-1 OTL 功放电路的原理图电路特点：三极管T1 组成推动级(也称前置放大级)，T2，T3 是一对参数对称的NPN 型和PNP 型晶体三极管，组成互补推挽OTL 功放电路。

T2，T3 每个管子都接成射极输出器，因此具有低输出电阻，高负载能力等优点，适合于做功率输出级。

工作原理：T1 管工作于甲类状态，调节RP，一方面调节T1 管的集电极电流Icl，另一方面，使T2 和T3 管得到合适的静态电流而工作于乙类状态，以克服交越失真。

当输入正弦交流信号u1 时，经T1 放大、倒相后同时作用于T2 和T3 晶体管的基极，ui 的负半周使T2 导通(T3 截止)，有电流通过负载RL 同时向电容C。

充电；在ui 的正半周，导通(T2 截止)，已充好电的电容器C。

起着电源的作用，通过负载RL 放电，这样在RL 上就得到完整的正弦波。

Rp 在电路中引入交、直流电压并联负反馈。

一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。

4．2 OTL 电路的主要性能指标1）最大不失真输出功率Pom理想情况下，Pom=Ucc2\(8*Rl);实际的最大不失真输出功率Pom=U02\Rl：Uo 为负载RL 两端的电压有效值。

姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称OTL互补对称功率放大器的研究1.实验目的（1）加深理解互补对称电路的结构及工作特点。

（2）掌握互补对称电路产生交越失真的原因，以及消除交越失真的方法。

（3）掌握互补对称电路的性能参数的调测方法。

2.总体设计方案或技术路线功率放大器的功能是给负载提供足够大的信号功率，并能高效率地实现能量的转换。

它广泛应用于通信系统和各种电子设备中。

功率放大器与电压放大器从能量转换的角度来看，是完全相一致的，它们都是在三极管的控制作用下,按输入信号的变化规律将直流电源的电压、电流和功率转换成相应变化的交流电压、电流和功率传送给负载。

但电压放大器是在不失真的前提下要求电压放大器有足够大的输出电压，主要是对微弱的小信号电压进行放大，要求有较高的电压增益；而功率放大器则是对经过电压放大后的大信号的放大，要求它在允许的失真度条件下为负载提供足够大的功率和尽可能高的效率，放大器件几乎工作在极限值状态。

因此，功率放大器的构成及电路的性能指标与小信号电压放大电路有所不同。

OTL电路通常由两个对称的异型管构成，因此又称为互补对称电路，图为单电源OTL互补对称功率放大电路。

电路中T1是推动级（电压放大，也叫激励级），其中R1、R2是T1的基极偏置电阻，Re为T1发射极电阻，Rc为V1集电极负载电阻，它们共同构成V1的稳定静态工作点；T2、T3组成互补对称功率放大电路的输出级，且T2、T3工作在乙类状态；C2为输出耦合电容。

功率放大器采用射极输出器，提高了输入电阻和带负载的能力。

本次试验是针对下图电路的静态工作点的的测试，以及最大输出功率和效率的测定。

3.实验电路图4. 仪器设备名称、型号数字万用表 交流毫伏表 示波器函数信号发生器 直流稳压电源电阻（1K Ω两个 100Ω两个 2K Ω一个510Ω一个） 电位器（10K Ω 一个）电解电容器（10μF 一个100μF 两个 1000μF 一个） 整流二极管1N4007 两个晶体管 （9012一个 9013两个） 导线若干5. 理论分析或仿真分析结果1）OTL 功率放大电路采用单电源供电CC V =12v 。