1.互補對稱式OTL電路工作原理
目前OTL功率放大器幾乎全部采用互補對稱式電路,如圖3-6所示,集成電路OTL功率放大器內(nèi)部電路也是采用互補對稱電路形式。
圖中VT1為推動管,VT2、VT3為互補管,VD4是偏置二極管,它處于正向偏置時,其壓降約為0.6V,當其導通時,其內(nèi)阻很小,因而它對于交流而言是短路的,可以認為是放大器在工作時,交流信號同時加在VT2、VT3兩管的基極上。
R3、R4為VT2提供了靜態(tài)偏置電流,C點電壓通過R5、R1為VT1提供一個偏置電壓,使VT1處于甲類導通狀態(tài),當VT1導通后,B點電位由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?,使二極管VD4正向?qū)ǎ琕T3獲得正向偏置電壓,處于導通狀態(tài)。在靜態(tài)時,由于R3、R4和VD4為VT2、VT3提供很小的正向偏置電壓,使VT2、VT3處于甲乙類狀態(tài),以克服交越失真。
由于VT2、VT3兩管的參數(shù)相近,偏置相同,因此兩管平分+U電壓,即C點電位為1/2U。這也是該電路正常工作時的最大特點,否則,電路工作不正?;螂娐分杏?u>元器件損壞。
輸入信號經(jīng)C1耦合,加到VT1的基級。經(jīng)VT1放大后的信號從VT1的集電級輸出,其輸出波形與輸入信號波形反相。
在VT1輸出正半周信號期間,VT3退出微導通狀態(tài)而處于截止狀態(tài)。VT2疏通,故信號經(jīng)放大后由發(fā)射級輸出經(jīng)C4耦合加到揚聲器中,這時信號電流從上而下流過揚聲器,完成正半周信號的放大過程,在正半周信號結(jié)束,即在零點時,電路處于靜止狀態(tài),此時C點電壓為1/2U,這一電壓通過揚聲器對C4充電,使C4上充得左正右負的1/2U電壓。
在VT1的集電極輸出負半周信號時,VT3獲得正向偏置而導通,VT2反向偏置而截止,VT3只能通過電容C4儲存的電荷工作,這時負半周信號電流的回路是C4正極一VT3發(fā)射極---VT3集電極---地—揚聲器—C4負極。這時信號電流自上而下流經(jīng)揚聲器,完成負半周信號的放大過程,這樣就在揚聲器上獲得了一個完整周期的信號電流激勵,當負信號結(jié)束時,電路又恢復到靜態(tài),C點電壓為1/2U。
由上可見,輸出電容C4的作用有兩個,一是將音頻信號耦合到揚聲器,使之發(fā)出聲音,二是起電源作用,當信號負半周時,VT2截止,電源無法給VT3供電,這時C4則通過其儲存的電荷為VT3提供電能,一般C4以選用容量較大的電解電容器。其容量一般要求在1000-4700uF之間。
另外,電路R4、C3和R3構(gòu)成自舉電路,其中R3是隔離電阻,R4和C3分別是自舉電阻和自舉電容,自舉電路的作用是避免正半周時大信號輸出不足而出現(xiàn)削波失真,R5、R1不僅是偏置電路,而且構(gòu)成環(huán)路電壓并聯(lián)負反饋電路,具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。
互補對稱式OTL電路要求末級兩只管子的參數(shù)盡量嚴格互補、對稱,這樣就能保證功率放大的電聲指標優(yōu)良,由于VT2、VT3是兩只不同極性的大功率管,要做到很好的對稱性不太容易,而且,當要求OTL電路輸出更大功率時,僅靠末級單對互補管來實現(xiàn)是不行的,故實用的OTL的電路中一般采用復合互補對稱式OTL功率放大電路。
功放的作用就是把來自音源或前級放大器的弱信號放大,推動音箱放聲。一套良好的音響系統(tǒng)功放的作用功不可沒。
功放,是各類音響器材中最大的一個家族,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大后,產(chǎn)生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能,不同的功放在內(nèi)部的信號處理、線路設計和生產(chǎn)工藝上也各不相同。