防止OTL与OCL功放电路的失真和烧管

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1、维普资讯http://www.cqvip.com防止OTL与OCL功放电路的失真和烧管邵阳工专黄精诚(提要]奉文叙连交越失真与管耗的矛盾，指出温度升高是烧管的主岳原目并提出秤决失真与烧管崎措施，最后对实用屯路进行分析。在电子电路中，功放纽所接的负载一般都是低阻抗的。使用OTL或OCLX~b对称推挽功放电路麒取代变压器耦台推挽功放电路，克服了变压器因铜损和铁损造成的功率损耗以及其漏感和分布电容使得在频睾的高端和低端产生附加相移弓【超寄生振荡；克服了变压器体视大且笨重，频带窄，不便于集成等映点而迅速发展起来。但是，这种电

2、路工作在甲乙类I当温度变化时，工作点能否稳定就成为防止失真和烧管的主要问题如果这个问题解决得不好，不仅输出信号波形产生严重失真，而且更可怕的是烧坏功放管，故必须从理论和实践上解决这一问题。一，交越失真与管耗的矛盾工作在甲类状态的功放管，在静态时，管耗最大，为Pr=2P⋯(1)在输出最大时，管耗最小，为Pr={V。fP⋯(2)工作在乙类状态的功放管T。和T工，在信号的一个周期内，轮流导电l80’，每个酱子的管耗，在设v。=v。s讯，且v。一E耐，为Pr1，=赢1：(~-Vo)d(et)：娶R．掣(3)￡4’工作在甲乙粪

3、状态均功欣管，管耗为PT1=PT2~PE-Po(4)以上各式申的Pr，P丁t、Pr2为臂耗，Po，P⋯为输出功率，PE为直流电源功率。比较三神功放状态的管耗，三者之间有甲类管耗>甲乙类管耗>乙类管耗。如图1(a)所示，工作在乙娄的互补对称推挠OTL电路，功放管T1和T

4、的be结各自有一个死区，存在一十r丁坎屯压，npn管为o．6y左右，pnp营为o．2y左右，当在A，B问加八正弦电压V仰时，如图l(b)所示，对应于T】和T】输八特性的拐点处，功蔽管不导囤2甲乙类OTL电路'皇8’维普资讯http://www.cqvi

5、p.com通，输出电流I。=0，产生交越失真，压缩了输出信所以=(8)号，使信号中含有许多奇次谐波。为了}肖除交越失真，向乙盏推挽功放管的be结提若．每增加26L就蔓增加一涪。若T和供一个偏压，把静态工作点设置在死区以外。就成为均为硅管，be结均偏置在0．7y左右，当茸¨=1．4y，甲乙类推挽功放。团温度升高使偏离值为26ra那么，有着设T．两管参数对称，所加偏压各为÷}，如图2所示，就可以消赊交越失真．改善信号线畦。等=≤2l对’电流变化为由于在静态时，u．=o，但u≠o，就产生静态工作点电流1I、Ic1，IB2，

6、Ic2。ICl裙I2凌经Ec+Tl=2一丽-2+T】+地，与负载无关。同时在各管的c—e间有直流一2压降V=Ec,这就是功放管的静态功耗。这种功Z则-一{仉50耗不能转换为有用信号能量，只能在管内散发，使功j‘放管温度升高，Ic-、Ic变大，最终导致功放管被烧由此可见，工作在甲乙类的互补对称推挽orL毁。功放电隆'当偏压有擞小偏离时，将引起很大的f变要捎除交越失真，希望静志电流I，Ic大一些．化，导致功放管的管耗急剧增加而过热损坏。由于晶但是，要藏小管耗，又希望静态电流I和Ic尽可能体管的离散性，分

7、立元件组成的功放

8、比集成功旗要严小．如此使得功放管工作在辅八特性曲绞的拐点处以重一些。下，就不利捎赊失真。这就是奎越失真与管耗的矛二、温度升高是烧管的主要原因盾。温度对晶体管参数的影响，表现在对b瞄的反向要同时解奥这两个问题，就要能准确地控制1以饱和漏电流Im，对b啭的正向压降V¨和对目的影控制Ic，逸就要求被设置的直流偏置电压E濉确而响。在功放电路中，动放管的挠管主要是由J咖和y打不变化．由p豇结的特性知道引起的。目V¨jc“1(e—一1)(5)bc拮的反向饱和谛电墒lJm与温匪T的蓑系由费未一狄拉吏公式培出，式中，，——be结的反

9、向饱和电流，v“——be结的正向压降，15。：^r3e—(a)q——电芋电荷，式中，A、N是由半导体材料决定的常数，T为bc结——渡尔兹曼常数，的温度。——D结的绝对温度。功放管一般工作在结温e～l00℃。对于硅口一由于在输八特性的拐点附近，有ei》L所以(5)管，大约结毒8℃，I。就增加一倍对于锗管，大约结温每升高10Im就增加一倍。如此当结温式近似为由0℃升高到loo'c耐，由费来·狄拉克公式可球得，qykf==『．e(5)硅管的I将增加lo倍，锗管的I伽将增力Ⅱ104倍。工作在甲乙类的从}『11司得其跨导OTL

10、与oCL互补对s一一斋L：1}『㈣一弥推挽功放电路，疆各种方法得到的偏置电压Em在功放管设在室温r=西8。有告—，代八(6)式，得T和L的两基极之间，总存在一个等效g(7)的直流内阻R。，如图由(6)式和(7)式得3所示。此时两管的L=g△’，b=i百。△“匣向饱和谝电流Im目珏有内阻RJ偏压维普资讯http://www.cqvip.com和岫