如上左图所示。OCL电路称为无输出电容直接耦合的功放电路。图上左中VT1为NPN型晶体管,VT2为PNP型晶体管,当输入正弦信号ui为正半周时,VT1的发射结为正向偏置,VT2的发射结为反向偏置,于是VT1管导通,VT2管截止。此时的ic1≈ie1流过负载RL。当输入信号ui为负半周时,VT1管为反向偏置,VT2为正向偏置,VT1管截止,VT2管导通,此时有电流ic2通过负载RL。
由此可见,VT1、VT2在输入信号的作用下交替导通,使负载上得到随输入信号变化的电流。此外电路连成射极输出器的形式,因而放大器的输入电阻高,而输出电阻很低,解决了负载电阻和放大电路输出电阻之间的配合问题。
OCL电路
如上右图表示OCL电路的工作情况。ui正半周时,VT1导通,则在一周期内VT1导通时间约为半周期,VT2的工作情况和VT1相似,只是ui的负半周导通。为了便于分析,将VT2的输出特性曲线倒置在VT1的输出特性曲线下方,并令二者在Q点,即UCE=UCC处重合,形成VT1和VT2的所谓合成曲线。这时负载线通过UCC点形成一条斜线,其斜率为-1/RL。然,允许的ic的变化范围为2Icm,uce的变化范围为2(UCC-UCES)=2Ucem=2IcmRL.如果忽略管子的饱和压降UCES,则Ucem=IcmRL≈UCC。根据以上分析,不难求出OCL电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
OTL电路
OTL电路是输出通过电容C与负载RL相耦合的单电源功放电路。图3-17为OTL电路原理图,其中C为容量较大的输出耦合电容。在无输入信号时,VT1、VT2中只有很小的穿透电流通过,若两管的特性对称,则C上将被充电至电压为UCC/2。
当输入信号ui(设为正弦电压)在正半周时,VT1的发射结为正向偏置,VT2的发射结为反向偏置。VT1导通,VT2截止,UCC通过VT1对电容器C充电,负载电阻RL中的电流方向如图中实线箭头所示。当输入信号ui在负半周时,VT1的发射结为反向偏置,VT2的发射结为正向偏置。VT1截止,VT2导通。这时的电容器C起负电源的作用,通过VT2对负载 电阻RL放电,负载中的电流方向如图中虚线箭头所示。这样就在负载中获得了一个随输入信号而变化的电流波形。
如下右图是一例常见的OTL电路。图中R3是晶体管VT1的集电极负载电阻。R4、VD1、VD2用来使三极管VT2、VT3建立一个偏置电压,以减小交越失真。
为了提高OTL电路的输出功率,一般要加前置放大级(即推动级)。前置放大级由Rb1、Rb2、VT1和R3组成。前置放大级的偏置电阻Rb1不接到电源UCC上,而是接到A点。这是为了取得直流电压负反馈,以保证静态时A点电位稳定在UCC/2,而不受温度变化的影响。例如,当环境温度升高时,由于VT1的集电极电流增大,引起R3、R4上的电压降增大,使B点对地电压UB降低。因而A点电位UA=UB-UBE2-UR5也下降。但由于Rb1接至A点,UA的降低使UB1也降低,这就导致了VT1的基极电流减小,从而牵制了IC1的上升,使UA基本上恢复到原来的数值。
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