單電源互補對稱功率放大電路（OTL功放）原理及特點

1.OTL電路的組成及工作原理

單電源互補對稱功放原理電路，如圖6.8所示。它與圖6.4的OCL電路區別是在輸出電路中串接了電容C，從而省掉了一組負電源，只用一個電源Ucc。由于這種電路的輸出通過電容C與負載RL耦合，而不用變壓器，所以稱這種電路為OTL電路。



圖中T1、T2的特性一致，即是互補對稱的。對直流電源Ucc而言，T1與T2是串聯的，因此， 串接點A的直流電位為1/2Ucc，電容C也被充電到1/2Ucc ，由于C的容量足夠大（通常選時間常數RLC遠大于工作信號的周期），因此可認為在信號作用過程中，C上充有的電壓1/2Ucc近似不變，并用它作為T2的直流供電電壓。T1的直流供電電壓為Ucc與Uc之差，也是1/2Ucc 。

這樣用單電源1/2Ucc和大電容C就起到雙電源的作用，其性能分析、能量關系等均與雙電源OCL電路基本相同。但要注意，由于單電源OTL電路，每管的等效電源電壓為，故應將雙電源OCL電路的能量關系中的Ucc改為1/2Ucc 。

2.實用的單電源互補對稱放大電路

圖6.9是實用的單電源互補對稱電路，圖中三極管T1組成典型的甲類電壓放大電路，用作推動級，它給輸出級提供足夠大的信號電壓和信號電流。三極管T2和T3組成互補對稱電壓的輸出級。靜態時，調節電位器RP1的大小，可以使Ic1、UB2、 UB3適當變化，從而達到K點UK＝?UCC (因而K點稱為中點)；此外，RP1還具有穩定K點電位的作用。例如，由于溫度變化使UK升高，通過RP1和R1分壓，使T1基極

電位升高， Ic1增加，T2、T3基極電位下降，引起UK下降。

顯然RP1不但對K點直流電位具有穩定作用，對K點的交流電位也具有穩定作用，可以改善放大電路的動態性能。RP1實際上是引入了電壓并聯負反饋。調整電位器RP2，可使推動級T1的靜態電流Ic1 在RP2、D1、D2上產生的壓降，為T2、T3提供適當的偏置，保證T2、T3的工作方式為甲乙類放大；同時D1、D2具有溫度補償作用，利用它們管壓降的負溫度系數去補償T2、T3管UBE的負溫度系數，從而使T2、T3的靜態電流不隨溫度而變。

圖6.9的電路中R3和C2的接入可以提高互補對稱電路的正向輸出電壓幅度，使輸出電壓變化范圍接近?UCC，此時，T2、T3應輪流工作在接近飽和的狀態。如果不接R3和C2，即將R3短路，當ui為負半周，T1的輸出電壓處于下半周并增大時，T1的集電極電位及T2的基極電位上升，負載上得到的輸出信號電壓也在增大，但此時T2的基極電流也增加，由于R2和UBE2的存在，又由于A點的電位不變，當K點電位向＋UCC接近時，T2的基極電位和基極電流的進一步上升將受到限制，T2管因而無法進入飽和狀態，故最大輸出電壓幅值將小于?UCC。解決這個問題的關鍵是設法使A點的電位隨K點的電位升高而升高，圖6.9所示的實用電路就是根據上面的設想而增加了R3和C2這兩個元件的。

靜態時，UA≈UCC－ Ic1 ，而UK＝1/2UCC，因此電容C2兩端電壓Uc2＝UA－UK＝1/2UCC － Ic1 R3≈1/2UCC 。如果R3 、C2遠大于工作信號周期，則C2兩端電壓UC2將不隨輸入信號ui變化而變化，基本保持為常數。當輸入信號ui為負半周時，T2導通，uK將由靜態時的?UCC向更正方向變化，而A點電位uA＝＋uK，uK增加，uA也隨著增加，即A點的電位隨著K點的電位升高而自動升高。這樣就有足夠的電流流過T2基極，保證T2達到飽和狀態。這樣可使最大輸出電壓幅值接近?UCC。這種工作方式稱為自舉，所謂自舉就是靠電路本身把A點的電位提高了，故電路稱為自舉電路。當uK大于?UCC時，uA還可大于UCC。電路中接入R3是必要的，若R3＝0，則uA＝UCC，不可能大于UCC。

由于推動級和功率放大級采用直接耦合，兩級之間存著互相聯系和影響，因此不能分級調整，從而調整比較困難。一般先將RP2調到最小位置，然后調整RP1使UK＝?UCC，再調整RP2使T2、T3工作在甲乙類，建立合適的和值，最后加入交流信號調節RP2使輸出波形剛好沒有交越失真為止。由于兩級間的工作點互相牽連，故調整靜態電流和時將影響K點電位，調K點電位時又影響靜態電流，因此需要反復耐心地調整到滿意為止。調試中千萬不能將RP2斷開，否則b2點電位升高，b3點電位變低，將使T2、T3電流變大而導致損壞。