OTL乙類互補對稱電路,為什麼求集電集

時間 2021-09-12 16:05:51

1樓:音響帝國**

otl乙類互補對稱電路屬共集電極,所以兩個集電極都要交流地電位。

2樓:傾慕雨上

一、概念

互補對稱功率放大電路:放大器由一對特性及引數完全對稱、型別卻不同(npn和pnp)的兩個電晶體組成射極輸出器放大電路。

分類:otl無輸出變壓器互補對稱功放電路、ocl無輸出電容互補對稱功放電路。

otl無輸出變壓器互補對稱功放電路:單電源、大容量電容器、負載,與前級耦合,而不由變壓器耦合的互補對稱電路,稱為otl無輸出變壓器互補對稱功放電路;

ocl無輸出電容互補對稱功放電路:採用雙電源不需要耦合電容的直接耦合互補對稱電路,稱之為ocl無輸出電容互補對稱功放電路。

因為耦合電容影響低頻特性和難以實現電路的整合化,所以ocl電路廣泛用於積體電路的直接耦合式功率輸出級。

二、ocl互補對稱功率放大器

1.電路結構及工作原理

(1)電路結構:放大器由一對特性及引數完全對稱、型別卻不同(npn和pnp)的兩個電晶體組成射極輸出器。輸入訊號接於兩個管子的共用基極,負載rl接於兩個管子共用的發射極。

有正負等值電源供電。

(2)工作原理

ui=0,共同工作狀態,ib=0->ic=0,兩個管子工作於乙類工作狀態。

ui>0,正弦波正半周,t1正偏導通,t2反偏截止,rl輸出正半周電壓。

ui<0,正弦波負半周,t2正偏導通,t1反偏截止,rl輸出負半周電壓。

t1和t2在正負半周交替導通、互相補充故名互補對稱電路。

採用射極輸出器,提供了輸入電阻和帶負載能力。

2.輸出功率及轉換效率

(1)輸出頻率po:po為rl兩端交流電壓有效值(uom幅值除以根號2)和電流有效值(iom幅值除以根號2)的乘積,則:

po=1/2*iom*uom=uom^2/(2*rl)

射極輸出器:uom≈uim輸入訊號的幅值。

結論:乙類工作狀態的功放電路,輸入電壓越大,負載獲得的功率越大。

(2)最大輸出功率pom

理想狀態,uom≈ucc,則最大輸出功率pom=ucc^2/(2*rl)

(3)轉換效率η

pe為直流電壓ucc與輸出電流平均值(半波電流的直流分量iom/π)的乘積,一週內兩個功放管提供2份,所以:

pe=2×(iom/π)×ucc=(2/π)×(uom/rl)×ucc

最大的直流功率是uom=ucc,則:

pem=(2/π)×(1/rl)×ucc^2

得轉換效率:η=po/pe=(π/4)×(uom/ucc)

當輸出為最大uom時,uom=ucc,則η=po/pe=(π/4)×(uom/ucc)=π/4=78.5%。

3.功率管的最大管耗pc:簡稱管耗。

不計其它耗能元件所耗功率,pcpe-po。

最大管耗是當uom=0.636×ucc時,pcm=0.2pom

如需要輸出10w最大功率,則管耗為4w,即需要二個2w的功率管。

4.負載匹配的概念

合適rl的選擇,可以使輸出波形不失真、又可使輸出功率足夠,轉換效率較高。

5.功率管的選擇:

功率管極限引數會限制ucc及輸入訊號的選擇。

選管:管子的

pcm>=0.2*pom

u(br)ceo>=2*ucc

icm>=ucc/rl

互補對稱電路中,一個管子承受反向電壓接近2×ucc。

6.交越失真及其消除方法

(1)交越失真:因為發生結存在「死區」,t1和t2管實際導通時間均小於半個週期,這種交接處產生的波形失真。

(2)交越失真的消除:在共基極的兩個管子間加rw、二個二極體,其阻值都很小。靜態時,給t1、t2加能消除交越失真所需要的正向偏置電壓,使兩個管子處於微導通狀態,而輸出因兩個管子對稱無壓降。

三、單電源互補電路(otl電路)

1.otl電路的特點

單電源otl互補對稱功率放大電路由單電源供電,輸出端通過大電容量的耦合電容cl與負載rl相連。

2.工作原理

靜態時,穿透電流ice01=ice02,輸出共射極a點電位va=1/2×ucc,耦合電容電壓uc=1/2×ucc。

ui>0,正弦波正半周,t1正偏導通,t2反偏截止,ucc向cl充電並在rl兩端輸出正半周波形。

ui<0,正弦波負半周,t2正偏導通,t1反偏截止,cl向t2放電提供電源,並在rl上輸出負半周波形。

cl可近似不變,始終保持為1/2×ucc。

所以,只要以1/2×ucc代替ocl中的ucc,計算po、pom、η、pe、pc與ocl相同。

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