OCL电路

今天我们电子发烧友网详细介绍OCL电路:

1 OCL电路组成

OCL电路称为无输出电容直接耦合的功放电路。如图3－13所示。图中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。

2 OCL电路分析计算

图3－14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。显然，允许的ic的最大变化范围为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。

3 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。

图3－18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。

三极管VT2、VT3应为特性一致的互补管。它们和R5、R6组成功率放大电路的输出级。当输入信号为负半周时，B点和C点电位升向，VT2导通，VT3截止，这时电源UCC通过VT2对C充电，在RL上产生正方向电流。当输入信号为正半周时，B点和C点的电位降低，VT2截止，VT3导通，这时C通过VT3对RL放电，产生反向电流。图中VD1、VD2起温度补偿作用；R5、R6是一个小电阻，若负载短路，它对VT2、VT3有一定的限流保护作用。值得指出的是，OTL电路中每个管子的工作电压不是UCC，而是UCC／2（输出电压最大值只能达到约UCC／2）所以前面导出的计算Po、PT和PU的公式必须加以修正。由此可知，OTL电路的最大输出功率（理想）