雙電源互補(bǔ)對稱式功率放大器(OCL)
一、電路工作原理 電路如圖2.3.1所示,根據(jù)NPN、PNP型晶體管導(dǎo)電極性相反的特性,由一只NPN型晶體管和一只PNP型晶體管組成互補(bǔ)對稱式放大電路。兩個晶體管的基極接在一起作為輸入端,發(fā)射極也接在一起作為輸出端,“地”作為輸入輸出的公共端,在RL為負(fù)載電阻。電路由正負(fù)兩組電源供電,正負(fù)兩組電源的電壓大小相等。由于兩管的基極都未加直流偏置電壓,靜態(tài)時管內(nèi)都無電流通過,發(fā)射極電位為零,所以負(fù)載電阻可以直接接在發(fā)射極與地之間。
當(dāng)給輸入端加入輸入信號,在信號的正半周,VT1(NPN型)的BE結(jié)受正向電壓而導(dǎo)通,VT2(PNP型)的BE結(jié)受反向電壓而截止,電流由VT1的發(fā)射極流向負(fù)載電阻,負(fù)載電阻上得到正半周輸出波形;在信號的負(fù)半周,VT1的BE結(jié)受反向電壓而截止,VT2的BE結(jié)受正向電壓而導(dǎo)通,電流由負(fù)載電阻流進(jìn)VT2發(fā)射極到負(fù)電源,負(fù)載電阻上又得到負(fù)半周輸出波形。在輸入信號的一個周期內(nèi),VT1、VT2輪流導(dǎo)通,在負(fù)載電阻上疊加出一個完整電壓波形。 電路的特點(diǎn)為: 1、由于電路是由兩個射極輸出器組成,電壓放大倍數(shù)為1,但具有電流放大倍數(shù),具有較大的輸出功率。 2、電路未設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),靜態(tài)功率損耗為零,因此具有較高的效率。 二、電路改進(jìn) 由于放大器未設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),當(dāng)輸入信號小于晶體管死區(qū)電壓時,晶體管處于截止?fàn)顟B(tài),使放大信號在過零時產(chǎn)生失真,這種失真稱為交越失真,如圖2.3.2所示。為了克服交越失真,可給電路設(shè)置一個很低的工作點(diǎn),使晶體管脫離死區(qū)即可。消除交越失真的電路如圖2.3.3所示。
電路在靜態(tài)時I1電流流過R1、VD1和VD2,在B1與B2之間產(chǎn)生一電壓降,其值稍大于兩管的死區(qū)電壓,使兩管處于微導(dǎo)通狀態(tài),即可消除交越失真。 三、放大器輸出功率與效率 OCL放大電路中,負(fù)載RL上的輸出電壓最大值為:
負(fù)載電流的最大值為:
負(fù)載可獲得的最大功率為
即: 若電源供給放大器的總功率為PC,則可以證明,放大器的最高效率為: ![]() |
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