低频功率放大器电路分析

　　一个实用的放大器通常含有三个部分：输入级、中间级及输出级，其任务各不相同。一般地说，输入级与信号源相连，因此，要求输入级的输入电阻大，噪声低，共模抑制能力强，阻抗匹配等;中间级主要完成电压放大任务，以输出足够大的电压;输出级主要要求向负载提供足够大的功率，以便推动如扬声器、电动机之类的功率负载。功率放大电路的主要任务是：放大信号功率。

　　低频功率放大器电路原理图

　　双电源互补对称功率放大器（OCL电路）

　　OCL电路的电路组成如图2-18所示。该电路主要由VT1（NPN型）和VT2（PNP型）及负载构成，采用正、负相等的两组电源供电，信号为Ui，从两管的基极输入，负载为Rl，VT1又称为上功率输出管，VT2称下功率输出管。

　　OCL电路的工作原理：当信号电压为正半周时，VT1正向导通，VT2截止，+VCC通过VT1的c-e结，流过负载，在负载上得到放大了的正半周信号;当信号电压为负半周时，VT1截止，VT2正向导通，-VCC流过负载和VT2的e-c结到负电源，在负载上得到放大了的负半周信号;正负半周信号在负载上合成为全波。两管交替工作，互为补充，所以该电路称为互补对称电路。

　　这种电路输出功率大、效率高、应用广，在显示器中主要用在场输出集成电路以及平行四边形校正电路中。

　　单电源互补对称功率放大器（OTL电路）

　　由于OCL电路需要两个电源，在某些场合使用多有不便，为此，可采用单电源供电的互补对称功放电路，又称OTL电路。如图2-19所示即为OTL电路原理图。图中，VT3为前置放大管，VT1、VT2组成互补对称输出级，D1、D2提供偏置，并有温度补偿作用。C1为信号输入耦合电容，CL为输出耦合电容。R1、R2、R3提供偏置。A点为功放中点，其正常工作电压为VCC/2。CL容量很大，相当于一个VCC/2的电源。

　　OTL电路的工作原理：在Ui的负半周，VT3导通程度减弱，集电极电压升高，引起VT1导通加强，VT2截止。VCC经过VT1、RL对CL充电，其充电电流在负载RL上产生自上而下的电流（ic1），在负载上形成输出电压Uo正半周。同时，电容CL被充上了“左正右负”的电压。在Ui的正半周，VT3导通程度增大，VT1截止，VT2导通，CL上的电压经Q2、RL放电，其放电电流在负载RL上产生自下而上的电流（ic2），在负载上形成输出电压Uo负半周。其结果是在负载上得到放大了的输出信号Uo。

　　该电路存在动态范围小、最大输出电压幅值不够的问题。当VT3集电极电压升高时，VT1因基极电位升高而导通，导通越强，中点电压升高越多，这样会使正偏电压Vbe1下降，VT1动态范围变小，最大输出电压偏小。解决办法是增加一个自举电容C2和电阻R5，如图2-20所示即为增加电容和电阻后的OTL电路原理图。

　　加入C2后，由于其容量较大，其两端电压可视为不变。当VT1导通使中点电压升高时，C2正极电压也跟着升高，使VT1基极电位升高而获得正常偏压，保证了VT1的大电流输出。电阻R5为隔离电阻，将电源与C2隔开，使C2上自举的电压不被电源吸收。由于加入电容器C2和电阻R5后使VT1基极电位自动升高获得正常偏压，所以，电容C2和电阻R5组成的电路又称为自举电路，C2称为自举升压电容。OTL电路被广泛应用在显示器、彩电场输出电路及各种音频功率放大电路。