分立元件OTL功放资料剖析

典型OTL音频功率放大器组装与维修

场景描述

OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端直流电位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地,具有恒压输出特性。

本任务流程如图3-1-1所示。

准备实作材料 准备实训工具 OTL原理熟悉 OTL功放组装 OTL功放维修 OTL功放的调试

图3-1-1 任务流程图

一、实训工具及器材准备

完成本次实训任务所需工具及器材见表3-1-1。

表3-1-1 拆装与检修动圈式扬声器实训工具及器材准备 工具名称 万用表 电烙铁 梅花螺丝刀 一字螺丝刀 美工刀 MP3等信号源 尖镊子 助焊济和焊锡 规格或型号 MF47型 35W 3×40 3×40 数量 1 1 1 1 1 1 1 适量 1 备注 或其他型号的万用表 内热式或外热式电烙铁均可

音响设备及维修

二、简易OTL音频功率放大器组装

(一)电路原理的熟悉

图3-1-2 简易OTL功放电路原理图

1、电路特点

本功放电路结构简单,元件易购,成本低廉,原理典型,非常适合初学者组装学习。电路包括:

A.电压放大器:将输入的微小音乐信号加以放大,通常采用共射级放大,图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。

B.功率放大:功率放大级电路是用来提高电路的工作效率,通常共射级放大的输出电流很小,所以通过功放部分来推动喇叭。图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。

C.偏压装置:偏压装置为功率三极管提供正向偏压,使功率放大级电路工作于AB类放大状态,防止产生交越失真。图中VD5和R8为功放提供偏压,其中VD5具有负温特性,用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。

D.负反馈电路:利用负反馈的特性,控制整个放大电路的增益,提高电路稳定性。其中R4为放大器提供交直流负反馈,R5、C4对反馈的交流信号起分流作用,改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。

2、电路原理和各元件的作用

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音量控制:由RP电位器调节,根据串联电路的分压原理知,当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变,从而改变了音量的大小。

第一级共射极放大器:由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。R1、R2为VT1提供偏置电压,改变二者的比值可以改变功放输出点的电压(正常要求为电源电压的一半)。C3为输入隔直耦合电容。R3是VT1的负载电阻,VT1和VT2是直流耦合,通过C3输入的信号经VT1放大后,直接送到VT2进行放大。直流耦合就等于直接耦合,所以,信号传输没有损耗,电路工作效率很高。

C4、R4、R5组成负反馈电路,对于直流而言,C4表现出无穷大的阻抗,这可以使直流工作点非常稳定。对交流来说,C4相当于短路,R4和R5的比值决定了放大倍数。R5为零欧姆时,增益最大,灵敏度极高。我们一般可以根据实际情况在10-100欧姆中取值。

第二级共射极放大:以VT2为核心构成的放大电路。VT2是推动级放大管。输入信号经过VT1、VT2两级放大后,具备了驱动VT3、VT4(输出级)的能力。本功放电路只有三级,主要由第一二级(VT1、VT2)决定最大放大倍数,第三级(VT3、VT4)决定最大电流的驱动能力,想要电路放大倍数大,VT1、VT2要选放大倍数大的三极管,想要带负载能力强,VT3、VT4应该用大功率大电流的三极管,当然,放大倍数也不能太小。

C6是中和电容,起高频负反馈作用,该电容主要是为了减小高频的增益,当高频过强时,听起来会感觉声音尖、剌耳,当高频增益太强时,甚至出现高频寄生振荡,严重影响功放电路效率和音质。该电容一般取值在47-4700PF之间,要求不严时也可以取消。

VT3、VT4这对末级互补输出对管在工作时会发出较大的热量。改变R8可以改变VT3、VT4的工作电流,随着温度的升高,VT3、VT4的电流还会自动变大,电流变大就会更加发热,更加发热就会电流更加变大,这是一个恶性循环,所以,要求严格时,R8应该使用负温度系数的热敏电阻,并且紧挨着VT3、VT4感受温度来补偿VT3、VT4的电流变化。

R8和VD5、R6和R7、VT3的CE极三部分共同组成VT3、VT4的偏置电路,保证VT3、VT4在无信号时输出中点电压。R8和VD5千万不能开路,否则VT3、VT4会有很大的基极电流,导致VT3、VT4的集电极电流剧增,立即发热烧坏。但是,R8和VD5的分压也不能太低,否则,在小信号时会听出明显的截止失真(和交越失真相同)。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,VD5和R8会用其它元件代替,同时还会引入温度补偿。

R6、R7主要是给VT3、VT4提供基极偏置电流。当信号正半周时,VT3基极电压会上升,R6、R7两端的电压会变小,将不能给VT3提供足够大的基极电流。由于C5自举电容的出现,信号正半周时会将C5的正极电压也“举”高,这就可以通过

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