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ocl功率放大器(晶体管功率放大器有哪些电路形式?)

发布时间:2023年1月5日责任编辑:陈小树标签:电路

ocl功率放大器(晶体管功率放大器有哪些电路形式?)晶体管功率放大器的电路形式较多,一般主要有以下几种电路形式:

一、甲类放大器

甲类放大器工作于晶体管的线性放大区的中点,它的工作效率一般小于50%。工作时晶体管始终工作于线性放大状态,在整个工作期间均处于导通状态。甲类放大器只适用于一般功率的放大电路中,它特点是,瞬态失真较小,无交越失真,重放声音质较好,但非线性失真较大,低频特性较差。甲类功率放大电路是目前使用较多的放大电路电路之一。

甲类放大器放大管的静态工作点为管子的放大区的中心,使管子工作在放大器的特性曲线的线性区域内,在管子工作的过程中,其集电极的电压和电流的变化与信号电压的变化成正比。由于在无输入信号时,管子仍然需要提供一定的功率,因此甲类放大器(集电极)的工作效率较低,实际工作时一般只有30%左右。甲类放大器的重放由于其瞬态失真小、无交越失真,因此它的重放声音质较好,故选择甲类放大器只有通过牺牲工作效率来换取好的重放音质。

二、滑动甲类放大器

滑动甲类放大器晶体管的工作点随信号幅度的变化,其静态工作点略偏移于截止区,其工作效率也小于50%。

滑动甲类放大器的晶体管也属于单管线性放,在其工作期间也处于导通状态,其电路结构较为简单。滑动甲类放大器的静态工作点较低,从而使小信号放大的功耗下降,处于大信号放大时类似于甲类放大,其缺点是失真较大,低频特性较差。

三、乙类放大器

乙类放大器由两只放大管组成,管子的静态工作点选择在基极电流为零的位置,因此只有在信号的上半周或下半周信号时,两只管子的集电极才有电流通过(分别对上半周和下半周信号进行放大),而无输入信号时,管子的集电极则无电流通过,不消耗功率,因此乙类放大器工作效率较高,达70%左右。由于乙类放大器的两只管子是交替进行工作,在两只管子对信号的交替过程中,存在一定的非线性失真(亦称交越失真),因此,甲类放大器的重放声音质较一般。

四、甲乙类放大器

甲乙类放大器为了消除甲类放大器的工作效率低和乙类放大器交越失真较大的缺点,甲乙类放大器通过可变电阻、二极管给二只放大管加上一定的偏置电压,在无输入信号时,始终有一只管子处于导通状态,当其中的一只管子工作时,而另一只管子不处于载止状态,因此,当两只管子轮流工作时,相互交替比较平滑,从而消除了交越失真。甲乙类放大器静态功耗较小,输出功率随输入信号的大小变化,工作的效率较高。

五、超甲类放大器

超甲类放大器为两只管子进行交替推挽工作,管子的的静态工作点选择于截止区附近,其输出功率随输入信号的幅度的变化而变化,效率较高。超甲类放大器无交越失真,重放声的音质也较好。

六、乙丙类放大器

乙丙类放大器为推挽工作形式,它是由乙类和丙类工作状态的两个部分串联而成。当输入信号幅度较小时,由乙类放大器工作放在状态,当输入的信号幅度由较大时,则由丙类放大器进行放大,这样可以将电源的等效电压提高一倍,使电路的瞬态响应特性较好。乙丙类放大器的失真较小,其工作效率高于乙类放大器,但电路结构较为复杂。

  如果按照功率放大器与扬声器之间连接的方式的不同,功率放大器又主要有以下几种常见电路形式。

 一、OTL功率放大器

OTL功率放大电路的种类较多,大部分为互补对称式OTL功率放大电路电路。电路中中一只NPN型功率晶体管,另一只为一只PNP型晶体管,它们组成互补推挽输出管,另设一只电压放大激励管(具体及工作原理略)。

OTL功率放大电路在直流工作电压较高时,可以获得较大的输出功率; 工作效率较高;频率响应较好;对负载的阻抗要求不高(负载的阻抗大小不同时,其输出功率随之改变)。

二、OCL功率放大器

OCL功率放大电路是在OTL电路的基础上发展起来的,OTL电路与扬声器之间有一只耦合电容,该电容对重放声信号的低频有一定的影响,而OCL电路与扬声器之间采用直接耦合的方式。

 OCL放大电路的特点是:无输出耦合电容,使放大器的重放的低频得到了一定的扩展;采用正负电源供电,在较低的供电电压的情况下,可以获得较大的功率输出;由于是定压式输出,对负载的阻抗要求不高。

必须注意的是,在OCL功率放大电路中应设有专用保护电路或保险丝对扬声器进行保护,OTL功率放大电路由于有输出耦合电容的隔直流的作用,因此当电路出现故障时不会烧毁扬声器和放大管。而OTL功率放大电路无输出耦合电容,当电路出现故障时,会导致输出端静态电压不为0V,由于扬声器的直流电阻较小,会产生较大的直流电流烧毁扬声器和放大管。

目前,大部分功率放大器均采用的是OCL功率放大电路。

三、BTL功率放大器

BTL功率放大电路是由两组OTL或OCL功率放大电路和一级倒相电路组成,扬声器接在两组OTL或OCL输出电路的之间。

  BTL功率放大电路的最大的特点是在电源供电电压相同的情况下,扬声器所得到的电压比其它类型的放大器高出一倍,输出功率可以增大4倍,其电路结构较为对称,故信号的失真较小。另外由于是两组OTL或OCL电路,并需设有倒相电路,因此电路结构复杂、成本较高。

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