OTL电路自举电路

彭宏娟 湖南信息职业技术学院 410200

OTL电路自举电路

彭宏娟 湖南信息职业技术学院 410200

本文简单介绍了OTL电路的原理及其特殊性，探讨了其在实际工作中可能引起的问题和解决办法，并说明自举电路如何改善电路的失真现象。还有OTL电路中常用电子管的特点。

OTL电路；自举电路；失真

功率放大器是放大电路的一个重要组成部分,目前比较常用的低频功率放大电路主要有OTL(Output Transformer Less) 电路、OCL (Output Ca2pacitor Less ) 电路、BTL (Balanced TransformerLess) 电路。由于OTL无论是在电路结构上,还是在计算公式上都与低频特性较好的OCL和电源利用率较高的BTL 电路有很多相似之处,而这3种电路,尤其是OCL和BTL 电路目前广泛应用于多种视频、音频等设备中,因此理解和把握OTL 电路的工作原理,有着极其深刻的理论和实际意义。

1．OTL电路的原理简介

图1

图2

图1为一基本OTL电路，该电路可以看成是由VT1和VT2 两个工作于乙类工作状态的射极跟随器的组合。由于分别选用了NPN型和PNP型复合三极管，所以在输入正弦波信号时，两管可以交替工作在正、负半周，故称为OTL 互补功率放大电路。由于两管均处于乙类工作状态，所以只有当输入信号大于三极管门限电压时，才出现基极电流，功放才有信号输出。因此在输入信号正负半周的交替过程中，当输入信号低于门限电压时，两个管子都处于截止状态，输出信号便出现了失真，这就是交越失真。为消除交越失真，需要给VT1、VT2 设置合适的偏置电路，使两个管子均处于甲乙类状态。为了确保两管静态电流的稳定，故采用具有稳定正向电压的二极管组成两管基极间的偏置电路，如图2。

2．OTL电路中的自举电路

在OTL电路工作时, 当输入信号的正半周使VT1导通时, 随着正半周信号的增大, VT1的基极电位上升, 使A点电位上升。当A点电位接近电源电压EC时, VT1的基极电流受限而不能增加很多,造成激励不足, 甚至影响信号的正常放大。OTL电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励不足问题。OTL电路中的自举电路如图3所示。

图3

图3中, 在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R2, 在R2与R1的串联点上接入一个自举电容C1, 这样就构成了由C1和R2组成自举电路。由于C1的容量比较大, 静态时, C1两端充有UB电压, 由于R2阻值比R1小, 所以UB接近EC/2。

当输入信号正半周时, 大信号的输入会使A点电位上升, 由于C1和R2的时间常数较大, 电容C1两端的电压基本恒定, 即不随输入信号的增大而改变。也就是说, 靠C1上的充电电压UB激励VT1工作。由于C1的自举作用, 输入信号的正半周B点电位随之升高, 保证了VT1管有足够的激励电流使VT1充分导通。

自举电路的思路就是使VT1 基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高。

由于OTL电路采用单电源供电,供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路的负载电流又很大,为保证足够大的输出功率,输出电容的容量选取的很大,一般都在几千微法。但大电容通常具有电感效应,在高频时容易产生相移,在低频时又影响放大(对低频信号的容抗大) ,而且大容量的电容不能采用集成电路制作。为解决这些问题,在大功率的电影扩音机中多采用无输出电容器的OCL电路。

3．OTL电子管功放电路的特点

普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器，其阻抗非常低，仅为4～16 Ω。而一般功放电子管的内阻均比较高，在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为5～10kΩ，故不能直接驱动低阻抗的扬声器，必须采用输出变压器来进行阻抗变换。由于输出变压器是一种电感元件，通过变压器的信号频率不同，其电感线圈所呈现的阻抗也不同。为了延伸低频响应，线圈的电感量应足够大，圈数也就越多，因此在每层之间的分布电容也相应增大，使高频扩展受到限制，此外还会造成非线性失真与相位失真。

为了消除这些不良影响，各种不同形式的电子管OTL无输出变压器功率放大器应运而生，许多适用于OTL功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。电子管OTL功率放大器的音质清澄透明，保真度高，频率响应宽阔，高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ～100kHz，而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。

4.结束语

通过上述的分析, 希望大家在使用OTL电路时, 能够更加熟练掌握该电路的基本组成及其工作原理, 深刻理解电路中各元器件的作用, 并能正确计算输出功率、管耗、效率等参数。

[1] 华中工学院康华光主编电子技术基础

[2] 谢嘉奎. 电子线路.北京高等教育出版社.1984

[3] 李推轩.模拟电子技术[M].西安西安科技大学出版社.2004

[4] 谢广新.等电子线路(模拟部分) [M].北京:石油大学出版社

彭宏娟，湖南信息职业技术学院信息工程系，本科，讲师，研究方向为移动通信技术。从事专业基础教学的工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.058