分立元件OCL功率放大电路原理分析

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1、分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文OutputCapacitorLess的缩写，意思是没有输出电容器。OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。　　(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电

2、路。下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。　　1)输入级：输入级主要起缓冲作用。输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。　　2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的

3、增益主要由这一级提供。多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。功率输出级的偏置电压电路有多种类型。最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。图2中，功率输出级的

4、偏置电路是与激励管Q3的集电极负载串联在一起的。R5可看作Q3的集电极负载电阻，R4和Dl串联在集电极负载电路中，可看作集电极负载的一部分。Q3集电极电流流过R4、Dl和R5，在R4和Dl两端产生一定的电压降（电压高低决定了输出级的工作状态，一般为2.1V左右，此时输出级工作在甲乙类状态；如达到2.8V左右，输出级则工作在甲类状态），此电压加在Q4、Q5的基极上，为两管提供偏置电压。这时与Q4、Q5复合连接的Q6、Q7也获得了偏置电压而进入线性放大状态。3)功率输出级：功率输出级简称输出级，主要起电流放大作用，以向扬声器提供足够大的激励电流，推动扬声器放音，因此，功率输出级也称为电流放大级。输

5、出级还可细分为推动级和末级两级。输出级常采用互补或准互补输出形式的单端推挽放大电路，其输出级由两组（称为上臂、下臂）不同极性的复合管构成。利用它们的偏置极性相反的特性，可以自动地分别放大正、负半周信号，即具有互补特性；又因为在工作时总是一臂导通放大信号，另一臂截止，工作在推挽状态，因此又被称为互补对称推挽放大电路。一般功率放大器的前级（这里指输入级和激励级）均为电压放大级，输出的电流都不大。为了用较小的电流驱动功率输出管，以得到足够的输出功率，一般的功率输出级均采用半导体三极管复合连接的方式，即采用复合管。复合管是由两个或两个以上的三极管按一定的方式连接起来组成的一种功率管。输出级复合管中的大

6、功率三极管称为功率管（也叫功放管或输出管），与之复合的另一个小功率（也有用中功率管的）三极管称为推动管（或驱动管），推动管、功放管分别构成了推动级、末级电路。一般的功放每个声道有两个功放管，而一些大功率的功放为了增大输出功率，也采用了功放管并联的方法，这样每个声道就有四个或更多的功放管。一些低档机中的两个功放管采用的是同极性的晶体管三极管，即两个管均为NPN型（或PNP型）管，需分别与两个不同极性（一个为NPN管，另一个为PNP管）的小功率三极管组成复合管配对使用，这样的互补输出电路常称为“准互补”推挽放大电路。　　中、高档功放则采用专用音响对管（一个NPN管，一个PNP管，且特性很接近）作互

7、补电路的输出管，以达到较高的技术水准。　　功率输出级中，驱动管和功放管的工作状态有甲类、乙类、甲乙类之分。平常所说的甲类功放、乙类功放、甲乙类功放就是按功率输出级的工作状态来对功放机进行分类的。输出级的各管工作状态是由偏置电路所提供的工作电压所决定的，掌握其工作状态对维修功放有着极重要的意义。下面简要介绍一下这三类功放的特点。　　甲类功放中，输出管的总静态电流较大（常为1A~2A），其工作点能保证