OTL電路自舉電路

彭宏娟 湖南信息職業技術學院 410200

OTL電路自舉電路

彭宏娟 湖南信息職業技術學院 410200

本文簡單介紹了OTL電路的原理及其特殊性，探討了其在實際工作中可能引起的問題和解決辦法，并說明自舉電路如何改善電路的失真現象。還有OTL電路中常用電子管的特點。

OTL電路；自舉電路；失真

功率放大器是放大電路的一個重要組成部分,目前比較常用的低頻功率放大電路主要有OTL(Output Transformer Less) 電路、OCL (Output Ca2pacitor Less ) 電路、BTL (Balanced TransformerLess) 電路。由于OTL無論是在電路結構上,還是在計算公式上都與低頻特性較好的OCL和電源利用率較高的BTL 電路有很多相似之處,而這3種電路,尤其是OCL和BTL 電路目前廣泛應用于多種視頻、音頻等設備中,因此理解和把握OTL 電路的工作原理,有著極其深刻的理論和實際意義。

1．OTL電路的原理簡介

圖1

圖2

圖1為一基本OTL電路，該電路可以看成是由VT1和VT2 兩個工作于乙類工作狀態的射極跟隨器的組合。由于分別選用了NPN型和PNP型復合三極管，所以在輸入正弦波信號時，兩管可以交替工作在正、負半周，故稱為OTL 互補功率放大電路。由于兩管均處于乙類工作狀態，所以只有當輸入信號大于三極管門限電壓時，才出現基極電流，功放才有信號輸出。因此在輸入信號正負半周的交替過程中，當輸入信號低于門限電壓時，兩個管子都處于截止狀態，輸出信號便出現了失真，這就是交越失真。為消除交越失真，需要給VT1、VT2 設置合適的偏置電路，使兩個管子均處于甲乙類狀態。為了確保兩管靜態電流的穩定，故采用具有穩定正向電壓的二極管組成兩管基極間的偏置電路，如圖2。

2．OTL電路中的自舉電路

在OTL電路工作時, 當輸入信號的正半周使VT1導通時, 隨著正半周信號的增大, VT1的基極電位上升, 使A點電位上升。當A點電位接近電源電壓EC時, VT1的基極電流受限而不能增加很多,造成激勵不足, 甚至影響信號的正常放大。OTL電路中的自舉電路就是解決輸入信號正半周時的激勵不足問題。OTL電路中的自舉電路如圖3所示。

圖3

圖3中, 在功放管的基極偏置電路中串入一個電阻R2, 在R2與R1的串聯點上接入一個自舉電容C1, 這樣就構成了由C1和R2組成自舉電路。由于C1的容量比較大, 靜態時, C1兩端充有UB電壓, 由于R2阻值比R1小, 所以UB接近EC/2。

當輸入信號正半周時, 大信號的輸入會使A點電位上升, 由于C1和R2的時間常數較大, 電容C1兩端的電壓基本恒定, 即不隨輸入信號的增大而改變。也就是說, 靠C1上的充電電壓UB激勵VT1工作。由于C1的自舉作用, 輸入信號的正半周B點電位隨之升高, 保證了VT1管有足夠的激勵電流使VT1充分導通。

自舉電路的思路就是使VT1 基極偏置中B點的電位能隨A點電位升高而升高。

由于OTL電路采用單電源供電,供電電壓的大小受到一定制約,而且功放電路的負載電流又很大,為保證足夠大的輸出功率,輸出電容的容量選取的很大,一般都在幾千微法。但大電容通常具有電感效應,在高頻時容易產生相移,在低頻時又影響放大(對低頻信號的容抗大) ,而且大容量的電容不能采用集成電路制作。為解決這些問題,在大功率的電影擴音機中多采用無輸出電容器的OCL電路。

3．OTL電子管功放電路的特點

普通電子管功率放大器的輸出負載為動圈式揚聲器，其阻抗非常低，僅為4～16 Ω。而一般功放電子管的內阻均比較高，在普通推挽功放中屏極至屏極的負載阻抗一般為5～10kΩ，故不能直接驅動低阻抗的揚聲器，必須采用輸出變壓器來進行阻抗變換。由于輸出變壓器是一種電感元件，通過變壓器的信號頻率不同，其電感線圈所呈現的阻抗也不同。為了延伸低頻響應，線圈的電感量應足夠大，圈數也就越多，因此在每層之間的分布電容也相應增大，使高頻擴展受到限制，此外還會造成非線性失真與相位失真。

為了消除這些不良影響，各種不同形式的電子管OTL無輸出變壓器功率放大器應運而生，許多適用于OTL功放的新型功率電子管在國外也不斷被設計制造出來。電子管OTL功率放大器的音質清澄透明，保真度高，頻率響應寬闊，高頻段與低頻段的頻率延伸范圍一般可達10HZ～100kHz，而且其相位失真、非線性失真、瞬態響應等技術性能均有明顯提高。

4.結束語

通過上述的分析, 希望大家在使用OTL電路時, 能夠更加熟練掌握該電路的基本組成及其工作原理, 深刻理解電路中各元器件的作用, 并能正確計算輸出功率、管耗、效率等參數。

[1] 華中工學院康華光主編電子技術基礎

[2] 謝嘉奎. 電子線路.北京高等教育出版社.1984

[3] 李推軒.模擬電子技術[M].西安西安科技大學出版社.2004

[4] 謝廣新.等電子線路(模擬部分) [M].北京:石油大學出版社

彭宏娟，湖南信息職業技術學院信息工程系，本科，講師，研究方向為移動通信技術。從事專業基礎教學的工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.058