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常用的低頻功率放大器電路分析-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-11-02 

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常用的低頻功率放大器電路分析-KIA MOS管


低頻功率放大器電路


電壓放大器,任務(wù)是將微弱的信號進行電壓放大。其輸入和輸出的電壓電流都比較小,不能直接驅(qū)動功率較大的設(shè)備。為滿足要求,這就要在放大器的末級增加功率放大器。功率放大器的任務(wù)是放大信號的功率(電壓和電流都要放大),因此屬于大信號放大器。下面介紹電子設(shè)備中常用的幾種低頻功率放大器。


雙電源互補對稱功率放大器(OCL電路)

OCL電路的電路組成如圖2-18所示。該電路主要由VT1(NPN型)和VT2(PNP型)及負載構(gòu)成,采用正、負相等的兩組電源供電,信號為Ui,從兩管的基極輸入,負載為Rl,VT1又稱為上功率輸出管,VT2稱下功率輸出管。


OCL電路的工作原理:當信號電壓為正半周時,VT1正向?qū)ǎ琕T2截止,+VCC通過VT1的c-e結(jié),流過負載,在負載上得到放大了的正半周信號;


當信號電壓為負半周時,VT1截止,VT2正向?qū)ǎ?VCC流過負載和VT2的e-c結(jié)到負電源,在負載上得到放大了的負半周信號;正負半周信號在負載上合成為全波。兩管交替工作,互為補充,所以該電路稱為互補對稱電路。


這種電路輸出功率大、效率高、應(yīng)用廣,在顯示器中主要用在場輸出集成電路以及平行四邊形校正電路中。


低頻功率放大器 電路

圖2-18 OCL電路原理圖


單電源互補對稱功率放大器(OTL電路)

由于OCL電路需要兩個電源,在某些場合使用多有不便,為此,可采用單電源供電的互補對稱功放電路,又稱OTL電路。如圖2-19所示即為OTL電路原理圖。


圖中,VT3為前置放大管,VT1、VT2組成互補對稱輸出級,D1、D2提供偏置,并有溫度補償作用。C1為信號輸入耦合電容,CL為輸出耦合電容。R1、R2、R3提供偏置。A點為功放中點,其正常工作電壓為VCC/2。CL容量很大,相當于一個VCC/2的電源。


低頻功率放大器 電路

圖2-19 OTL電路原理圖


OTL電路的工作原理:在Ui的負半周,VT3導通程度減弱,集電極電壓升高,引起VT1導通加強,VT2截止。VCC經(jīng)過VT1、RL對CL充電,其充電電流在負載RL上產(chǎn)生自上而下的電流(ic1),在負載上形成輸出電壓Uo正半周。


同時,電容CL被充上了“左正右負”的電壓。在Ui的正半周,VT3導通程度增大,VT1截止,VT2導通,CL上的電壓經(jīng)Q2、RL放電,其放電電流在負載RL上產(chǎn)生自下而上的電流(ic2),在負載上形成輸出電壓Uo負半周。其結(jié)果是在負載上得到放大了的輸出信號Uo。


該電路存在動態(tài)范圍小、最大輸出電壓幅值不夠的問題。當VT3集電極電壓升高時,VT1因基極電位升高而導通,導通越強,中點電壓升高越多,這樣會使正偏電壓Vbe1下降,VT1動態(tài)范圍變小,最大輸出電壓偏小。


解決辦法是增加一個自舉電容C2和電阻R5,如圖2-20所示即為增加電容和電阻后的OTL電路原理圖。


加入C2后,由于其容量較大,其兩端電壓可視為不變。當VT1導通使中點電壓升高時,C2正極電壓也跟著升高,使VT1基極電位升高而獲得正常偏壓,保證了VT1的大電流輸出。


電阻R5為隔離電阻,將電源與C2隔開,使C2上自舉的電壓不被電源吸收。由于加入電容器C2和電阻R5后使VT1基極電位自動升高獲得正常偏壓,所以,電容C2和電阻R5組成的電路又稱為自舉電路,C2稱為自舉升壓電容。


OTL電路被廣泛應(yīng)用在顯示器、彩電場輸出電路及各種音頻功率放大電路。

低頻功率放大器 電路

圖2-20 增加電容和電阻后的OTL電路原理圖



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