互补对称式OTL功放工作原理及电路图

音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到
足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真
的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。由于要求输出功率大，因此
电源消耗的功率也大，就存在效益指标的问题。由于功率放大器工作于大信号，使晶体管
工作于非线性区，因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是
功放中的特殊问题。
图示是互补对称式OTL功放电原理图。它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能
指标较高等优点，是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。
工作原理：
Q1 是前置放大管，采用NPN 型硅管，温度稳定性较好。要降低噪声，就要从前级做
起，否则，噪声会经后级放大，变得很明显。这里最主要是要避免从基极引入噪声。本电
路中，Q1 的基极偏置电源由D1、D2 稳压得到，进一步提高了稳定性。发射极电阻R4 的
阻值很小，对稳定静态工作点的作用不大，其主要起交流负反馈作用。
Q2是激励放大管，它给功放级足够的推动信号，输入信号经Q1、Q2两级放大后，具
备了驱动Q3、Q4（输出级）的能力。R9、W2、R10是Q2的偏置电阻，R6、R7、D3、D4
是Q2的集电极负载电阻。
Q3、Q4 是末级互补输出对管，该管主要是为了给喇叭提供足够大的驱动电流，Q3、
Q4的放大倍数应尽可能一致，这样才可以保证输出信号的正负半周信号对称，让失真更小。
互补对管的意思是指一个管是npn型，一个管是pnp型。
D3和D4、R6 和R7、Q2的CE 极三部分共同组成Q3、Q4的偏置电路，保证Q3、Q4
在无信号时输出中点电压。D3 和D4 的作用就是保证给Q3、Q4 基极提供一个相对稳定的
1.2V左右的电压， D3 和D4千万不能开路，否则Q3、Q4会有很大的基极电流，导致Q3、
Q4的集电极电流剧增，立即发热烧坏。但是，D3和D4的分压也不能太低，否则，在小信
号时会听出明显的截止失直（和交越失真相同）。注意：这种失真只在小信号时才有明显的
反应。在高档功放电路中，D3和D4会用其它元件代替，同时还会引入温度补偿。
C8 是自举电容。当信号正半周时，Q3基极电压上升，由于R6、R7 两端的电压变小，
不能给Q3提供足够大的基极电流，电流输出能力急剧下降，造成信号顶部失真（这种失真
只会在大信号时才会发生。）由于自举电容的出现，Q3 发射极电压升高时会将C8 的正极电
位举高，高于电源电压，这就可以通过R7 给Q3提供较大的基极电流。
C3、C12、C6 是电源低频滤波电容，主要作用是滤除电源交流声，同时给交流信号提
供电流回路，容量应该取得比较大，这样才有较好的效果！
C11 是电源高频滤波电容，主要作用是滤除高频杂音，同时也可以给高频交流信号提供
电流回路，让高音效果改善。该电容建议选择涤纶电容或者金属膜电容，容量在473-474
之间，要求不高时，也可以用陶瓷电容代替。
C9 是输出耦合电容。有音频信号输入时，Q3、Q4的发射极电压会大幅度变化的信号，
这个信号中有一个直流分压存在，不能直接加到喇叭上，必须经过一个隔直流通交流的电
容隔开。注意：电解电容都是有极性的，正极接在高电压的那端。
R8 和C10 组成输出高频补偿电路。R8 取值应在1-10 之间，不能太小，否则，相当于
高频对地短路了；也不能太大，否则，C9 就起不到应有的作用。
C10是输出高频补偿电容。对于高频信号来说，喇叭的等效阻抗要比低频高得多，同时
高频信号更容易通过分布电容向四处传输，这很可能让电路产生高频信号正反馈，产生高
频振荡或者寄生振荡，从而影响音质。因此，C10可以让电路在高频时的输出阻抗也得以降
低，防止信号非正常的反馈，使整个电路进入平衡稳定的工作状态。实际上应用中，该电
容对音质影响较大，特别是在一些高档功放中（含集成电路功放），有的电路中如果没有这
个电容，甚至完全无法工作。该电容一般取值在104-204 之间，并且一般都要串联一个1-10
欧姆的电阻。
扬声器是将电能转换成声能的元件，也就是喇叭。它的工作原理是利用电流在磁场中
会受到力的作用来完成振动发出声音的。