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otl电路工作原理16篇

时间:2022-11-15 18:12:02 来源:网友投稿

otl电路工作原理16篇otl电路工作原理  课题  教案()  授课日期:年月日星期6.2OTL电路组成特点及工作原理(1)  课时教学目标  OTL电路的电路组成和工作原理。下面是小编为大家整理的otl电路工作原理16篇,供大家参考。

otl电路工作原理16篇

篇一:otl电路工作原理

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期6.2OTL电路组成特点及工作原理(1)

  课时教学目标

  OTL电路的电路组成和工作原理。

  教学重点

  教学难点

  课型

  更新、补充

  删减内容使用教具课外作业

  理论

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计

  6.2OTL电路组成特点及工作原理

  6.2.1双电源互补对称电路1.电路基本结构图(a)是双电源互补对称电路的基本形式,简称OCL电路。特点:(1)V1:NPN。V2:PNP,V1V2互补对称。(2)两个晶体管特性对称,都工作在乙类状态。

  2.工作原理(1)vi0时,V1V2截止,iC1iC20两管均无偏置,两管基极电流均为零而截止。(2)输入信号到达电路输入端时①vi0,V1导通,V2截止。RL上得到被放大的正半周电流信号,如图(b)实线所示。②vi0,V1截止,V2导通。RL上得到被放大的负半周电流信号,如图(c)虚线所示。在一个周期内,两管轮流导通,负载RL上得到一个完整的正弦波。互补对称电路:若V1、V2两管对称(值和饱和压降等参数一致)且交替工作,互为补充,这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路,但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。3.实用OCL电路(1)上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真,称交越失真。如图所示。

  产生原理:功率管存在导通电压。(2)实用电路

  使两管处于甲乙类工作状态,即微导通状态,由于R1、VD4的存在,只要偏置合适,它即可相互补偿,消除交越失真,在负载上得到不失真的正弦波。

  思考题:用电阻取代VD4如何?即VD4的作用是什么?

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期6.2OTL电路组成特点及工作原理(2)

  课时教学目标

  OTL电路的电路组成和工作原理。

  教学重点

  教学难点

  课型

  更新、补充

  删减内容使用教具课外作业

  理论

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计6.2.2单电源互补对称电路1.基本电路

  特点:与OCL电路相比,省去了负电源,输出端加接了一个大容量电容器。2.工作原理

  ①vi0,V1导通,V2截止。RL上得到被放大的正半周电流信号,C充电。

  ②vi0,V1截止,V2导通。RL上得到被放大的负半周电流信号,C放电。(CV2RLC-。

  在一个周期内,两只管子轮流放大正负半周电流信号,实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号,还起到负电源的作用。

  V1

  

  12

  VCC

  ,

  V2

  

  

  12

  VCC

  3.实用电路

  V1:激励级,向V2、V3组成的互补对称电路提供激励信号。

  R1:为V1的偏置电阻,与输出端相连,起交、直流负反馈作用。C1、R3:组成具有升压功能的自举电路。只要C1足够大,其上交流电压很小,因而C点电位跟随输出O点电位而变化,相当于V1管的电流供电电压自动升高,确保V1管输出足够的激励电压。R3为隔离电阻,将电源与C1隔开,使C1上举的电压不被VCC吸收。4.采用复合管的OTL电路(1)复合管:指用两只或多只三极管按一定规律的组合,等效成一只三极管。如图所示。

  复合管组织的原则:①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。②复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。复合管提高了电流放大倍数,增大了穿透电流,稳定性变差。改进电路如图所示。

  (2)实用电路复合管的OTL实用电路如图所示。V2、V4:组成NPN管;

  V3、V5:组成PNP管;R9、R10:负反馈电阻,用于稳定工作点和减小失真;C3、C6:消振电容,消除电路可能产生的自激;C2、R6:组成自举电路。

  课题

  课时教学目标

  教学重点

  教学难点课型更新、补

  充删减内容使用教具课外作业

  课后体会

  教案()

  授课日期:6.3集成功放器件及应用

  年月日星期

  理论

  课时数

  2

  教学过程设计

  6.3集成功放器件及应用

  6.3.1集成功放器件的性能及主要参数1.4100系列音频功放集成电路(1)外形图与引出脚4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。

  它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。(2)典型工作电压引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中,测量引脚的直流电压,再与其典型值比较,是判断集成电路工作是否正常的有效方法。2.STK4101系列功放厚膜集成电路(1)STK4101系列功放厚膜集成电路简介STK4101系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体声功率放大。具有输出功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参考表。(2)STK4145Ⅱ音响厚膜集成电路6.3.2集成功放的典型应用电路1.用DG4100集成电路组成的OTL功率放大电路

  该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路,其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。2.用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。

  课题

  教案()

  授课日期:7.1晶体管稳压电源(1)

  年月日星期

  课时教学目标

  掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。

  教学重点教学难点

  1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。4.串联型可调稳压电源举例。1.串联型可调稳压电源的工作原理。2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。

  课型

  理论

  课时数

  2

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课后体会

  教学过程设计

  A.引入

  常用的电源除电池外,还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。

  B.复习

  整流电路和滤波电路。

  C.新授课

  7.1晶体管稳压电源

  7.1.1串联型稳压电路

  1.电路组成

  负载与起调整作用的三极管相串联,故称串联型稳压电路。V:NPN型,相当于一只受基极电流控制的可变电位器,利用其电压的变化来实现稳压。2.工作原理

  假定输出电压VO由于某种原因升高,因VZ是稳定值,所以三极管的VBE将减小,使IB减小,三极管集—射电压VCE增大,由于VO=V1VCE,因而抑制了输出电压VO的升高,使其趋于稳定。

  稳压过程可表示为

  VO↑→VBE↓→IB↓→VCE↑→VO↓若输出电压因某种原因下降时,其变化过程与此相反。3.稳压电路工作条件

  稳压管VZ的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极输出器的电路,如图(b)所示。

  7.1.2具有放大环节的串联型可调稳压电路

  串联型可调稳压电源方框图如图(a)所示。1.电路及各元件作用电路如图(b)所示。组成:调整部分(调整管V1)、取样电路(R1、R2、RP组成分压器)、基准环节(稳压管VDZ和R3组成的稳压电路)、比较放大级(放大管V2等)。图V1:调整管,起电压调整作用;V2:比较放大管。VZ:稳压管,与限流电阻R3组成基准电源,为V2发射极提供基准电压;R1、R2、RP:组成取样电路,将输出电压的一部分取出加到V2管的基极,与基准电压进行比较,其差值电压经过V2放大后,送到调整管的基极,控制调整管的工作。

  2.稳压原理(1)当电网电压升高或RL增大时稳压过程为:VI↑→VO↑→VB2↑→VBE2↑→IB2↑→IC2↑→VB1↓→IB1↓→VCE1↑→VO↓

  可概括为

  VO↑→VCE1↑→VO↓(2)当电网电压下降或负载变重时稳压过程为:

  VI↓→VO↓→VB2↓→VBE2↓→IB2↓→IC2↓→VC2↑→IB1↑→IE1↑→VCE1↓(RL↓)→VO↑可概括为

  3.输出稳定电压的调节

  VO↓→VCE1↓→VO↑

  由图(b)可知,按分压关系

  整理得

  VB2

  

  R2RP(下)R1R2RP

  VO

  VO

  

  R1R2RPR2RP(下)

  (VZ

  VBE2)

  RP(下):为可变电阻抽头下部分阻值。

  因VZVBE2,则

  VO

  

  R1R2RPR2RP(下)

  VZ

  式中,R2RP(下)为分压比,称为取样比,用n表示,则R1R2RP

  VO

  

  VZn

  4.影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素

  (1)取样电路取样电路的分压比n越稳定,则稳压性能越好。

  (2)基准环节稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。

  (3)放大环节应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。

  (4)调整环节输出功率大的稳定电源,应选用大功率三极管作调整管。

  调整管除常用复合管外,有时因三极管的极限电流ICM不够大而采用多管并联;或因三极管允许的极限电压BVCEO不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和串联运用如图所示。

  课题

  教案()

  授课日期:7.1晶体管稳压电源(2)

  年月日星期

  课时教学目标

  掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。

  教学重点教学难点

  1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。4.串联型可调稳压电源举例。1.串联型可调稳压电源的工作原理。2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。

  课型

  理论

  课时数

  2

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课后体会

  教学过程设计7.1.3提高串联型稳压电路性能的措施1.提高稳定度的措施(1)问题输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。(2)措施设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压,同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响,提高了输出电压稳定度。

  2.提高温度稳定性的措施(1)温度温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化,电压输出电压将随温度的变化发生漂移。(2)措施采用能够抑制温漂的差分放大电路,如图所示。

  产生基准电压的稳压二极管接在V2的基极,取样电压接V3基极,差分放大器对两管基

  极电压之差进行放大,完成稳压功能。R4为两管的公共电阻,抑制了温度对差分管的影响。7.1.4保护电路1.限流式保护电路(1)功能当输出电流超过额定值时,保护电路开始动作,使输出电流限制在一定的范围内。(2)电路组成电路如图所示。

  R:检测电阻,阻值常取很小。(3)工作原理限流电阻取值适当,流过限流电阻的电流正常时,保护二极管V截止,不影响电路工作;超负载时,保护二极管V导通,使流过调整管的基极电流大大减小,从而使流过负载的电流减小,保护调整管不致损坏。2.截流式保护电路(1)功能当输出过载或短路时,保护电路开始动作使调整管截止,从而使通过调整管的电流减至最小,起到保护作用。(2)电路组成电路如图所示。

  R:检测电阻。V3:保护管,连同其外围电阻组成保护电路;R5、VDZ2:组成简单的稳压源,为V3基极提供基准电压;(3)工作原理负载电流处于正常范围时,调整管正常工作,加在检测电阻R上的电压处于正常值,保护管V3截止,保护电路不发挥作用。当负载电流因过载或负载短路时,检测电阻R电压降增大,导致保护管V3导通,电流IC3增大,VC3下降,即调整管VB1下降,使调整管的VCE1增大,导致输出电压VO下降。正反馈过程如下:IC3↑→IB1↓→IC1↓→VCE1↑→VO↓→VE3↓→VBE3↑→IC3↑7.1.5串联型稳压电源举例1.电路组成某台电子设备中的稳压电路如图所示。

  组成:整流(桥式)、滤波(电容滤波)和稳压(串联可调式)三部分。2.稳压部分特点(1)电路中的调整管V1、放大管V2、V3和过流保护三极管V4均使用PNP型锗管,输出电压的极性为负。(2)因输出电流较大,所以调整管由V1和V'1两个管子组成复合管(3)为提高稳压电路的温度稳定性,放大电路采用由V2、V3组成的差分放大电路。

  (4)为提高稳压性能,放大管的集电极负载电阻R5接至一个辅助电源。(5)过载保护部分由V4等组成三极管截流式保护电路。

  1.串联可调稳压电源由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2.在串联型稳压电路中,为什么有时需用复合管来做调整管?3.在电源电路中,若电网电压升高,则输出电压有____的趋势;若负载变重,则输出电压有____的趋势。

  【作业】P135习题七7-3,7-5,7-9,7-10。

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期7.2集成稳压器及应用电路

  课时教学目标

  1.了解集成稳压器的分类和特点。2.了解集成稳压器的参数及典型应用电路。3.了解开关稳压电源。

  教学重点1.集成稳压器的分类和特点。2.几种集成稳压器的使用方法

  教学难点几种集成稳压器的使用方法。

  课型

  理论

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计

  A.引入

  用分立元件组装的稳压电源,固然有输出功率大,适应性较广的优点,但因其体积大,焊点多,可靠性差而使应用范围受到限制。近年来,集成稳压电源已得到广泛的应用,其中小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普遍。

  B.新授课

  7.2集成稳压器及应用电路

  7.2.1固定式三端集成稳压器

  1.特点输出电压固定,外引线有输入、输出和接地三个端子。2.型号和规格W7800系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。W7900系列是三端固定负压电输出的集成稳压器。系列序号的最末两位数表示标称输出电压值。如W7812。W7800和W7900系列的外形及管脚排列如图所示。

  W78003.主要性能参数(W7800系列)(1)最大输入电压VImax稳压器正常工作时所允许输入的最大电压。

  W7900

  (2)输出电压VO稳压器正常工作时,能输出的额定电压。

  (3)最大输出电流IOmax保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流。

  (4)电压调整率SV

  SV

  

  VO/VOVI

  100%

  输入电压每变化1V时输出电压相对变化值VO/VO的百分数。此值越小,稳压性能越

  好。

  (5)输出电阻Ro在输入电压变化量VI为零时,输出电压变化量VO与输出电流变化量IO的比值。

  2.典型应用电路(1)基本应用电路图示为三端固定式稳压器的一般接法。输入、输出端并联高频旁路电容。接线时,管脚不能接错,公共端不得悬空。

  (2)输入电压的扩展W7800系列规定最大允许的输入电压,超过该值就要损坏稳压器。可用图示的三种方案之一来扩展输入电压。

  图(a)为串入三极管来降低输入电压。图(b)为用电阻来降压。图(c)为采用一只稳压器降压。(3)输出电压的扩展如需将输出电压提高到所需值,可采用如图所示电路。VOVXXVZ

  (4)输出电流的扩展在需要稳压器输出电流增大的场合,可采用如图所示电路。

  图(a)并联电阻。图(b)用PNP功率管扩流。图(c)两只稳压器并联输出。(5)输出电压可调电路固定式三端集成稳压器与集成运放电路适当连接,就可组成输出电压可调的稳压电路。

  (6)正负对称的稳压电源采用两只不同型号的三端集成稳压器,可组合成一种正负对称输出电压的稳压电源。

  7.2.2可调式三端集成稳压器该集成稳压器不仅输出电压可调,而且稳压性能指标均优于固定式集成稳压器。调压范

  围1.2V~37V,常用的正压系列W117/217/317,负系列W337。其外形和接线如图所示。

  F-1、F-2型

  S-7型

  W317三端可调集成稳压器的应用电路如图所示。该电路是很实用的3V便携式收音机

  用电源。

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期8.1晶闸管

  课时教学目标

  掌握晶闸管的结构和工作原理。

  教学重点晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。

  教学难点晶闸管的工作特性课型

  理论

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计

  A.引入:晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。

  B.复习

  三端集成稳压器的分类。

  C.新授课

  8.1晶闸管

  8.1.1单向晶闸管

  1.单向晶闸管的结构和符号(1)外形平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。

  (2)符号及内部结构

  三个电极:阳极A、阴极K、控制极G4层半导体:P1—N1—P2—N2

  P2—引出线为控制极;P1—引出线为阳极;N2—引出线为阴极

  3个PN结(J1,J2,J3)文字符号:一般用SCR、KG、CT、VT表示。2.单向晶闸管的工作原理:(1)实验演示:

  ①正向阻断:A-K加正向电压,G无电压-不导通。②反向阻断:A-K加反向电压,G无论是否加控制电压-不导通。③触发导通:A—K加正向电压,G,K加正向电压—导通。④导通后控制极失去控制作用:晶闸管一旦导通,降低或去掉控制极电压仍导通。(2)工作特点:①单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压;二是控制极与阴极之间也要接正向电压。②晶闸管一旦接通后,去掉控制极电压时,晶闸管仍然导通。

  ③导通后的晶闸管若要关断时,必须将阳极电压降低到一定程度。

  ④晶闸管具有控制强电的作用,即利用弱电信号对控制极的作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统。

  3.单向晶闸管主要参数(1)额定正向平均电流

  在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。

  (2)维持电流

  在规定环境温度、控制极断开的条件下,保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。

  (3)控制极触发电压和电流

  在规定环境温度及一定正向电压条件下,使晶闸管从关断到导通,控制极所需的最小电压和电流。

  (4)正向阻断峰值电压

  在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。

  (5)反向阻断峰值电压

  在控制极断开时,可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。

  4.晶闸管的型号及含义(1)型号

  3

  C

  T/500

  表示额定电压为500V

  (2)简易检测

  表示额定正向平均电流为5A表示晶闸管元件表示N型硅材料表示三个电极

  a.用万用表“R10”挡,黑笔接阳极,红笔接阴极,指针应接近。b.合上S,表针应指很小阻值,约为60200,表明晶闸管能触发导通。c.断开S,表针不回到零,表明晶闸管是正常的。8.1.2双向晶闸管1.双向晶闸管的结构与符号(1)外形

  (2)符号

  文字符号:TLC、SCR、CT及KG、KS等表示。(3)结构

  有三个电极,为主电极T1和T2,另一个电极G为控制极。2.双向晶闸管的工作特点特性:主电极T1、T2无论加正向电压还是反向电压,其控制极G的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。3.双向晶闸管的检测(1)用万用表“R1k”挡,黑笔接T1,红笔接T2,表针应不动或微动,调换两表笔,表针仍不动或微动为正常。

  (2)用万用表“R1”挡,黑笔接T1,红笔接T2,将触发极与T2短接一下后离开,万用表应保持几欧到几十欧的读数;调换两表笔,再次将触发极与T2短接一下后离开,万用表指示情况同上。

  (3)对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管,应将万用表黑表笔接电池负极。然后按(2)所述方法测量判断。

  【作业】:1.单向晶闸管内部结构包括____层半导体材料,构成____个PN结。它有三

  个电极分别是____,____和____。2.单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是____;二是____。

  3.单结晶体管有三个电极:____、____和____,只有____个PN结。

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期8.2晶闸管触发电路

  课时教学目标

  了解晶闸管触发电路。

  教学重点单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。

  教学难点单结晶体管触发电路的工作原理。

  课型

  理论

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计

  8.2晶闸管触发电路

  8.2.1单向晶闸管触发电路1.单结晶体管的结构和型号(1)结构

  三个电极:发射极E、第一基极B1、第二基极B2。一个PN结。(2)电路符号

  发射极箭头指向B1极,表示经PN结的电流只流向B1。(3)外形

  2.单结晶体管的基本特性(1)等效电路

  rb1:E与B1间电阻,随发射极电流而变,即IE上升,rb1下降。rb2:E与B2间的电阻,数值与IE无关。rbb:两基极间电阻。rbb=rb1+rb2。:称为分压比,rb1与rbb的比值,一般在0.3~0.8之间。(2)导通条件

  VEEVBBVD(VD为PN结的正向压降)3.单结晶体管触发电路(1)单结晶体管触发脉冲形成电路

  (2)工作原理电源接通后,VBB通过微调电阻RP和电阻R1向电容C充电,当单结晶体管满足导通条件,单结晶体管导通,C迅速放电,在电阻R3上形成一个很窄的正脉冲vb1。经过一个周期后,单结晶体管截止,由VBB通过微调电阻RP和电阻R1向电容C充电,重复上述过程。8.2.2双向晶闸管触发电路1.双向二极管触发电路(1)触发电路

  VT1:双向二极管。VT2:双向晶闸管。RL:负载。(2)工作原理①交流电源处于正半周,对电容C充电,电压极性为上正下负。②电压增大到使双向二极管导通,可使双向晶闸管导通。③当交流电源过零的瞬间,双向晶闸管自行阻断。④交流电源处于负半周,对电容C充电,电压极性为下正上负。

  ⑤电压增大到VT1的转折电压,使双向二极管反相导通,可使双向晶闸管导通。⑥调节RP值,即可改变电容的充电常数,从而改变脉冲出现时刻,可改变晶闸管的导通角。2.其他类型的触发电路(1)RC触发电路

  特点:简单、成本低。(2)晶体管组合触发电路

  V1、V2:为NPN型,只用C、E两极。(3)氖管触发电路

  成本低,氖管可作指示器。【作业】

  P147习题八8-1,8-3,8-4,8-5。

  课题

  教案()

  授课日期:年月日星期8.3晶闸管应用电路

  课时教学目标

  掌握晶闸管的几种应用电路,特别是几种基本的可控整流电路。

  教学重点晶闸管整流电路的结构及工作原理。

  教学难点电路结构及工作原理。

  课型

  理论

  更新、补充

  删减内容

  使用教具

  课外作业

  课时数

  2

  课后体会

  教学过程设计A.引入利用单向晶闸管的“触发导通”特性,可组成可控整流电路,这种整流电路与一般整流电路不同处在于输出的负载电压是“可控的”。B.新授课

  8.3晶闸管应用电路

  8.3.1晶闸管整流电路1.单相半波可控整流电路(1)电路组成

  (2)工作原理①当v2为正半周时:晶闸管VT承受正向电压,若此时没有触发电压,则负载vL=0。②当ωtα时,控制极加有触发电压VG,晶闸管具备导通条件而导通,正向压降很小,vLv2。③当αωt时,晶闸管保持导通,负载电压vL基本上与次级电压v2保持相等。④当ωt时,v2=0,晶闸管自行关断。⑤当ωt2时,v2进入负半周后,晶闸管呈反向阻断状态,负载电压vL=0。(3)波形图

  ①α:控制角。指触发脉冲的加入时间。②:导通角。每半个周期晶闸管导通角度。控制角越大,导通角越小,它们的和为定值α+=。单相半波可控整流电路的电源效率低,直流电波动大。2.单相桥式可控整流电路(1)电路组成

  (2)工作原理

  ①桥式整流输出电压对晶闸管VT而言是正向电压,只要触发电压到来,VT即可导通。

  则负载电压

  v

  L

  将与

  v

  '2

  对应部分基本相等。

  ②

  当

  v

  '2

  经过零值时,晶闸管自行关断,在

  v

  2

  的第二个半周中,电路将重复第一半周的

  情况。

  (3)波形图

  8.3.2其他应用电路

  1.音乐彩灯控制器(1)电路组成

  (2)工作原理从收录机等音响设备的扬声器两端,引出音频信号,经升压变压器T升压后,为单向

  晶闸管的触发信号。当幅度大时,晶闸管导通,而幅度小时,晶闸管仍处于阻断状态。由于音频信号的构成比较复杂,因此,某些信号也会改变晶闸管的导通角。这样,晶闸管就工作在导通、阻断或非全导通状态,使负载黄、红、绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。

  2.安全感应开关电路(1)电路组成

  按组成原理划分电路可分为:感应控制信号产生电路、双向二极管触发电路及双向晶闸管保护电路三部分。

  (2)工作原理人或物靠近感应板产生电容,这个电容与本机电路中的电容C1对电源形成串联分压,使与之连接的氖管导通后,又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管V1上,射极输出器输出一个信号使双向二极管2CTS导通,触发双向晶闸管3CTS导通,带动负载工作。

  【作业】:在单相可控半波整流电路中,通常把电角α叫做_____,把称为_____。两者的关系是,α越大,则就_____,它们的和为_____,即_____。改变α的大小,就可以改变_____,也就改变了_____。

  P148习题八8-10,8-11,8-12。

篇二:otl电路工作原理

  OTL电路组成特点及工作原理教案

  年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理(1)课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。

  教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2OTL电路组成特点及工作原理6.2.1双电源互补对称电路1.电路基本结构图(a)是双电源互补对称电路的基本形式,简称OCL电路。

  特点:

  (1)互补对称。

  (2)两个晶体管特性对称,都工作在乙类状态。

  2.工作原理(1)时,截止,两管均无偏置,两管基极电流均为零而截止。

  (2)输入信号到达电路输入端时①,导通,截止。上得到被放大的正半周电流信号,如图(b)实线所示。

  ②,截止,导通。上得到被放大的负半周电流信号,如图(c)虚线所示。

  在一个周期内,两管轮流导通,负载上得到一个完整的正弦波。

  互补对称电路:若、两管对称(b值和饱和压降等参数一致)且交替工作,互为补充,这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路,但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。

  3.实用OCL电路(1)上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真,称交越失真。如图所示。

  产生原理:功率管存在导通电压。(2)实用电路使两管处于甲乙类工作状态,即微导通状态,由于、的存在,只要偏置合适,它即可相互补偿,消除交越失真,在负载上得到不失真的正弦波。思考题:用电阻取代如何?即的作用是什么?教案()授课日期:年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理(2)课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2.2单电源互补对称电路1.基本电路特点:与OCL电路相比,省去了负电源,输出端加接了一个大容量电容器。2.工作原理①,导通,截止。上得到被放大的正半周电流信号,C充电。②,截止,导通。上得到被放大的负半周电流信号,C放电。。在一个周期内,两只管子轮流放大正负半周电流信号,实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号,还起到负电源的作用。,3.实用电路:激励级,向、组成的互补对称电路提供激励信号。:为的偏置电阻,与输出端相连,起交、直流负反馈作用。、:组成具有升压功能的自举电路。只要足够大,其上交流电压很小,因而C点电位跟随输出O点电位而变化,相当于管的电流供电电压自动升

  高,确保管输出足够的激励电压。为隔离电阻,将电源与隔开,使上举的电压不被吸收。

  4.采用复合管的OTL电路(1)复合管:指用两只或多只三极管按一定规律的组合,等效成一只三极管。

  如图所示。复合管组织的原则:

  ①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。②复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。复合管提高了电流放大倍数,增大了穿透电流,稳定性变差。改进电路如图所示。(2)实用电路复合管的OTL实用电路如图所示。、:组成NPN管;、:组成PNP管;、:负反馈电阻,用于稳定工作点和减小失真;、:消振电容,消除电路可能产生的自激;、:组成自举电路。教案()授课日期:

  年月日星期课题6.3集成功放器件及应用课时教学目标教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.3集成功放器件及应用6.3.1集成功放器件的性能及主要参数1.4100系列音频功放集成电路(1)外形图与引出脚4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。

  它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。

  (2)典型工作电压引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中,测量引脚的直流电压,再与其典型值比较,是判断集成电路工作是否正常的有效方法。

  2.STK4101系列功放厚膜集成电路(1)STK4101系列功放厚膜集成电路简介STK4101系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体声功率放大。具有输出功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参考表。

  (2)STK4145Ⅱ音响厚膜集成电路6.3.2集成功放的典型应用电路1.用DG4100集成电路组成的OTL功率放大电路该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路,其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。

  2.用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。

  教案()授课日期:

  年月日星期课题7.1晶体管稳压电源(1)课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。

  教学重点1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。

  2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。

  3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。

  4.串联型可调稳压电源举例。

  教学难点1.串联型可调稳压电源的工作原理。

  2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。

  3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。

  课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入常用的电源除电池外,还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。

  B.复习整流电路和滤波电路。

  C.新授课7.1晶体管稳压电源7.1.1串联型稳压电路1.电路组成负载与起调整作用的三极管相串联,故称串联型稳压电路。

  V:NPN型,相当于一只受基极电流控制的可变电位器,利用其电压的变化来实现稳压。

  2.工作原理假定输出电压由于某种原因升高,因是稳定值,所以三极管的将减小,使减小,三极管集—射电压增大,由于=-,因而抑制了输出电压的升高,使其趋于稳定。

  稳压过程可表示为↑→↓→↓→↑→↓若输出电压因某种原因下降时,其变化过程与此相反。

  3.稳压电路工作条件稳压管的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极输出器的电路,如图(b)所示。

  7.1.2具有放大环节的串联型可调稳压电路串联型可调稳压电源方框图如图(a)所示。

  1.电路及各元件作用电路如图(b)所示。

  组成:调整部分(调整管)、取样电路(、、组成分压器)、基准环节(稳压管和组成的稳压电路)、比较放大级(放大管等)。图:调整管,起电压调整作用;

  :比较放大管。

  :稳压管,与限流电阻组成基准电源,为发射极提供基准电压;

  、、:组成取样电路,将输出电压的一部分取出加到管的基极,与基准电压进行比较,其差值电压经过放大后,送到调整管的基极,控制调整管的工作。

  2.稳压原理(1)当电网电压升高或增大时稳压过程为:

  ↑→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓→↑→↓可概括为↑→↑→↓(2)当电网电压下降或负载变重时稳压过程为:

  ↓→↓→↓→↓→↓→↓→↑→↑→↑→↓(↓)→↑可概括为↓→↓→↑3.输出稳定电压的调节由图(b)可知,按分压关系整理得:为可变电阻抽头下部分阻值。

  因,则式中,为分压比,称为取样比,用n表示,则4.影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素(1)取样电路取样电路的分压比n越稳定,则稳压性能越好。

  (2)基准环节稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。

  (3)放大环节应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。(4)调整环节输出功率大的稳定电源,应选用大功率三极管作调整管。调整管除常用复合管外,有时因三极管的极限电流不够大而采用多管并联;或因三极管允许的极限电压不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和串联运用如图所示。教案()授课日期:年月日星期课题7.1晶体管稳压电源(2)课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。4.串联型可调稳压电源举例。教学难点1.串联型可调稳压电源的工作原理。2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。

  3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。

  课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计7.1.3提高串联型稳压电路性能的措施1.提高稳定度的措施(1)问题输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。

  (2)措施设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压,同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响,提高了输出电压稳定度。

  2.提高温度稳定性的措施(1)温度温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化,电压输出电压将随温度的变化发生漂移。

  (2)措施采用能够抑制温漂的差分放大电路,如图所示。

  产生基准电压的稳压二极管接在的基极,取样电压接基极,差分放大器对两管基极电压之差进行放大,完成稳压功能。

  为两管的公共电阻,抑制了温度对差分管的影响。

  7.1.4保护电路1.限流式保护电路(1)功能当输出电流超过额定值时,保护电路开始动作,使输出电流限制在一定的范围内。

  (2)电路组成电路如图所示。

  R:检测电阻,阻值常取很小。

  (3)工作原理限流电阻取值适当,流过限流电阻的电流正常时,保护二极管V截止,不影响电路工作;

  超负载时,保护二极管V导通,使流过调整管的基极电流大大减小,从而使流过负载的电流减小,保护调整管不致损坏。

  2.截流式保护电路(1)功能当输出过载或短路时,保护电路开始动作使调整管截止,从而使通过调整管的电流减至最小,起到保护作用。

  (2)电路组成电路如图所示。R:检测电阻。:保护管,连同其外围电阻组成保护电路;、:组成简单的稳压源,为基极提供基准电压;(3)工作原理负载电流处于正常范围时,调整管正常工作,加在检测电阻R上的电压处于正常值,保护管截止,保护电路不发挥作用。当负载电流因过载或负载短路时,检测电阻R电压降增大,导致保护管导通,电流增大,下降,即调整管下降,使调整管的增大,导致输出电压下降。正反馈过程如下:↑→↓→↓→↑→↓→↓→↑→↑7.1.5串联型稳压电源举例1.电路组成某台电子设备中的稳压电路如图所示。组成:整流(桥式)、滤波(电容滤波)和稳压(串联可调式)三部分。2.稳压部分特点(1)电路中的调整管、放大管、和过流保护三极管均使用PNP型锗管,输出电压的极性为负。(2)因输出电流较大,所以调整管由和两个管子组成复合管(3)为提高稳压电路的温度稳定性,放大电路采用由、组成的差分放大电路。

  (4)为提高稳压性能,放大管的集电极负载电阻接至一个辅助电源。(5)过载保护部分由等组成三极管截流式保护电路。1.串联可调稳压电源由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2.在串联型稳压电路中,为什么有时需用复合管来做调整管?3.在电源电路中,若电网电压升高,则输出电压有____的趋势;若负载变重,则输出电压有____的趋势。教案()授课日期:年月日星期课题7.2集成稳压器及应用电路课时教学目标1.了解集成稳压器的分类和特点。2.了解集成稳压器的参数及典型应用电路。3.了解开关稳压电源。教学重点1.集成稳压器的分类和特点。2.几种集成稳压器的使用方法教学难点几种集成稳压器的使用方法。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入用分立元件组装的稳压电源,固然有输出功率大,适应性较广的优点,但因其体积大,焊点多,可靠性差而使应用范围受到限制。近年来,集成稳压电源已得到广泛的应用,其中小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普遍。B.新授课7.2集成稳压器及应用电路7.2.1固定式三端集成稳压器1.特点输出电压固定,外引线有输入、输出和接地三个端子。2.型号和规格W7800系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。

  W7900系列是三端固定负压电输出的集成稳压器。

  系列序号的最末两位数表示标称输出电压值。如W7812。

  W7800和W7900系列的外形及管脚排列如图所示。

  W7800

  W79003.主要性能参数(W7800系列)(1)最大

  输入电压稳压器正常工作时所允许输入的最大电压。

  (2)输出电压稳压器正常工作时,能输出的额定电压。

  (3)最大输出电流保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流。

  (4)电压调整率输入电压每变化1V时输出电压相对变化值D/的百分数。此值越小,稳压性能越好。

  (5)输出电阻在输入电压变化量D为零时,输出电压变化量D与输出电流变化量D的比值。

  2.典型应用电路(1)基本应用电路图示为三端固定式稳压器的一般接法。输入、输出端并联高频旁路电容。接线时,管脚不能接错,公共端不得悬空。

  (2)输入电压的扩展W7800系列规定最大允许的输入电压,超过该值就要损坏稳压器。可用图示的三种方案之一来扩展输入电压。

  图(a)为串入三极管来降低输入电压。

  图(b)为用电阻来降压。

  图(c)为采用一只稳压器降压。

  (3)输出电压的扩展如需将输出电压提高到所需值,可采用如图所示电路。

  (4)输出电流的扩展在需要稳压器输出电流增大的场合,可采用如图所示电路。

  图(a)并联电阻。图(b)用PNP功率管扩流。图(c)两只稳压器并联输出。(5)输出电压可调电路固定式三端集成稳压器与集成运放电路适当连接,就可组成输出电压可调的稳压电路。(6)正负对称的稳压电源采用两只不同型号的三端集成稳压器,可组合成一种正负对称输出电压的稳压电源。7.2.2可调式三端集成稳压器该集成稳压器不仅输出电压可调,而且稳压性能指标均优于固定式集成稳压器。调压范围1.2V~37V,常用的正压系列W117/217/317,负系列W337。其外形和接线如图所示。F-1、F-2型S-7型W317三端可调集成稳压器的应用电路如图所示。该电路是很实用的3V便携式收音机用电源。教案()授课日期:年月日星期课题8.1晶闸管课时教学目标掌握晶闸管的结构和工作原理。教学重点晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。教学难点晶闸管的工作特性课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入:晶闸管俗称可控硅。具

  有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。

  B.复习三端集成稳压器的分类。C.新授课8.1晶闸管8.1.1单向晶闸管1.单向晶闸管的结构和符号(1)外形平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。(2)符号及内部结构三个电极:阳极A、阴极K、控制极G4层半导体:————引出线为控制极;—引出线为阳极;—引出线为阴极3个PN结(,,)文字符号:一般用SCR、KG、CT、VT表示。2.单向晶闸管的工作原理:(1)实验演示:①正向阻断:A-K加正向电压,G无电压-不导通。②反向阻断:A-K加反向电压,G无论是否加控制电压-不导通。③触发导通:A—K加正向电压,G,K加正向电压—导通。④导通后控制极失去控制作用:晶闸管一旦导通,降低或去掉控制极电压仍导通。(2)工作特点:①单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压;

  二是控制极与阴极之间也要接正向电压。

  ②晶闸管一旦接通后,去掉控制极电压时,晶闸管仍然导通。

  ③导通后的晶闸管若要关断时,必须将阳极电压降低到一定程度。

  ④晶闸管具有控制强电的作用,即利用弱电信号对控制极的作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统。

  3.单向晶闸管主要参数(1)额定正向平均电流在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极之间的电流平均值。

  (2)维持电流在规定环境温度、控制极断开的条件下,保持晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。

  (3)控制极触发电压和电流在规定环境温度及一定正向电压条件下,使晶闸管从关断到导通,控制极所需的最小电压和电流。

  (4)正向阻断峰值电压在控制极开路和晶闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。

  (5)反向阻断峰值电压在控制极断开时,可以重复加在晶闸管上的反向峰值电压。

  4.晶闸管的型号及含义C3(1)型号T-5/500表示额定正向平均电流为5A表示晶闸管元件表示N型硅材料表示三个电极表示额定电压为500V(2)简易检测a.用万用表“R´10”挡,黑笔接阳极,红笔接阴极,指针应接近¥

  b.合上S,表针应指很小阻值,约为60W~200W,表明晶闸管能触发导通。

  c.断开S,表针不回到零,表明晶闸管是正常的。8.1.2双向晶闸管1.双向晶闸管的结构与符号(1)外形(2)符号文字符号:TLC、SCR、CT及KG、KS等表示。(3)结构有三个电极,为主电极和,另一个电极G为控制极。2.双向晶闸管的工作特点特性:主电极、无论加正向电压还是反向电压,其控制极G的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。3.双向晶闸管的检测(1)用万用表“R´1k”挡,黑笔接,红笔接,表针应不动或微动,调换两表笔,表针仍不动或微动为正常。(2)用万用表“R´1”挡,黑笔接,红笔接,将触发极与短接一下后离开,万用表应保持几欧到几十欧的读数;调换两表笔,再次将触发极与短接一下后离开,万用表指示情况同上。(3)对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管,应将万用表黑表笔接电池负极。然后按(2)所述方法测量判断。【作业】:1.单向晶闸管内部结构包括____层半导体材料,构成____个PN结。它有三个电极分别是____,____和____。2.单向晶闸管导通必须具备两个条件:一是____;二是____。3.单结晶体管有三个电极:____、____和____,只有____个PN结。教案()授课日期:

  年月日星期课题8.2晶闸管触发电路课时教学目标了解晶闸管触发电路。

  教学重点单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。

  教学难点单结晶体管触发电路的工作原理。

  课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计8.2晶闸管触发电路8.2.1单向晶闸管触发电路1.单结晶体管的结构和型号(1)结构三个电极:发射极E、第一基极、第二基极。

  一个PN结。

  (2)电路符号发射极箭头指向极,表示经PN结的电流只流向。

  (3)外形2.单结晶体管的基本特性(1)等效电路:E与间电阻,随发射极电流而变,即上升,下降。

  :E与间的电阻,数值与IE无关。

  :两基极间电阻。=+。

  h:称为分压比,与的比值,h一般在0.3~0.8之间。

  (2)导通条件3.单结晶体管触发电路(1)单结晶体管触发脉冲形成电路(2)工作原理电源接通后,通过微调电阻和电阻向电容C充电,当单结晶体管满足导通条件,单结晶体管导通,C迅速放电,在电阻上形成一个很窄的正脉冲。经过一个周期后,单结晶体管截止,由通过微调电阻和电阻向电容C充电,重复上述过程。

  8.2.2双向晶闸管触发电路1.双向二极管触发电路(1)触发电路:双向二极管。:双向晶闸管。:负载。

  (2)工作原理①交流电源处于正半周,对电容C充电,电压极性为上正下负。

  ②电压增大到使双向二极管导通,可使双向晶闸管导通。③当交流电源过零的瞬间,双向晶闸管自行阻断。④交流电源处于负半周,对电容C充电,电压极性为下正上负。⑤电压增大到的转折电压,使双向二极管反相导通,可使双向晶闸管导通。⑥调节值,即可改变电容的充电常数,从而改变脉冲出现时刻,可改变晶闸管的导通角。2.其他类型的触发电路(1)RC触发电路特点:简单、成本低。(2)晶体管组合触发电路、:为NPN型,只用C、E两极。(3)氖管触发电路成本低,氖管可作指示器。【作业】P147习题八8-1,8-3,8-4,8-5。教案()授课日期:年月日星期课题8.3晶闸管应用电路课时教学目标掌握晶闸管的几种应用电路,特别是几种基本的可控整流电路。教学重点晶闸管整流电路的结构及工作原理。教学难点电路结构及工作原理。

  课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入利用单向晶闸管的“触发导通”特性,可组成可控整流电路,这种整流电路与一般整流电路不同处在于输出的负载电压是“可控的”。

  B.新授课8.3晶闸管应用电路8.3.1晶闸管整流电路1.单相半波可控整流电路(1)电路组成(2)工作原理①当为正半周时:晶闸管VT承受正向电压,若此时没有触发电压,则负载=0。

  ②当ωt=α时,控制极加有触发电压,晶闸管具备导通条件而导通,正向压降很小,。

  ③当α<ωt<p时,晶闸管保持导通,负载电压基本上与次级电压保持相等。

  ④当ωt=p时,=0,晶闸管自行关断。

  ⑤当p<ωt<2p时,进入负半周后,晶闸管呈反向阻断状态,负载电压=0。

  (3)波形图①α:控制角。指触发脉冲的加入时间。

  ②q:导通角。每半个周期晶闸管导通角度。

  控制角越大,导通角越小,它们的和为定值α+q=p

  单相半波可控整流电路的电源效率低,直流电波动大。

  2.单相桥式可控整流电路(1)电路组成(2)工作原理①桥式整流输出电压对晶闸管VT而言是正向电压,只要触发电压到来,VT即可导通。则负载电压将与对应部分基本相等。

  ②当经过零值时,晶闸管自行关断,在的第二个半周中,电路将重复第一半周的情况。

  (3)波形图8.3.2其他应用电路1.音乐彩灯控制器(1)电路组成(2)工作原理从收录机等音响设备的扬声器两端,引出音频信号,经升压变压器T升压后,为单向晶闸管的触发信号。当幅度大时,晶闸管导通,而幅度小时,晶闸管仍处于阻断状态。由于音频信号的构成比较复杂,因此,某些信号也会改变晶闸管的导通角。这样,晶闸管就工作在导通、阻断或非全导通状态,使负载黄、红、绿、蓝四组彩灯随音乐的旋律而不断闪烁。

  2.安全感应开关电路(1)电路组成按组成原理划分电路可分为:感应控制信号产生电路、双向二极管触发电路及双向晶闸管保护电路三部分。

  (2)工作原理人或物靠近感应板产生电容,这个电容与本机电路中的电容对电源形成串联分压,使与之连接的氖管导通后,又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管上,射极输出器输出一个信号使双向二极管2CTS导通,触发双向晶闸管3CTS导通,带动负载工作。

  【作业】:

  在单相可控半波整流电路中,通常把电角α叫做_____,把q称为_____。两者的关系是,α越大,则q就_____,它们的和为_____,即_____。改变α的大小,就可以改变_____,也就改变了_____。

  P148习题八8-10,8-11,8-12。

篇三:otl电路工作原理

  2工作原理人或物靠近感应板产生电容这个电容与本机电路中的电容对电源形成串联分压使与之连接的氖管导通后又作为基极偏压直接加在射极输出器的放大管上射极输出器输出一个信号使双向二极管2cts导通触发双向晶闸管3cts导通带动负载工作

  otl电路工作原理OTL电路组成特点及工作原理教案

  OTL电路组成特点及工作原理教案授课日期:年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理(1)课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2OTL电路组成特点及工作原理6.2.1双电源互补对称电路1.电路基本结构图(a)是双电源互补对称电路的基本形式,简称OCL电路。特点:(1)互补对称。(2)两个晶体管特性对称,都工作在乙类状态。2.工作原理

  (1)时,截止,两管均无偏置,两管基极电流均为零而截止。

  (2)输入信号到达电路输入端时①,导通,截止。上得到被放大的正半周电流信号,如图(b)实线所示。

  ②,截止,导通。上得到被放大的负半周电流信号,如图(c)虚线所示。

  在一个周期内,两管轮流导通,负载上得到一个完整的正弦波。

  互补对称电路:若、两管对称(b值和饱和压降等参数一致)且交替工作,互为补充,这种电路称为互补对称电路。单电源供电的OCL电路又称OTL电路,但该电路与输出回路中需要有一个大的电解电容来替代另一个电压。3.实用OCL电路(1)上述波形在输出波形正负半周的交界处造成的波形失真,称交越失真。如图所示。产生原理:功率管存在导通电压。(2)实用电路使两管处于甲乙类工作状态,即微导通状态,由于、的存在,只要偏置合适,它即可相互补偿,消除交越失真,在负载上得到不失真的正弦波。思考题:用电阻取代?即的作用是什么?

  教案()授课日期:年月日星期课题6.2OTL电路组成特点及工作原理(2)课时教学目标OTL电路的电路组成和工作原理。教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.2.2单电源互补对称电路1.基本电路特点:与OCL电路相比,省去了负电源,输出端加接了一个大容量电容器。2.工作原理①,导通,截止。上得到被放大的正半周电流信号,C充电。②,截止,导通。上得到被放大的负半周电流信号,C放电。。在一个周期内,两只管子轮流放大正负半周电流信号,实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号,还起到负电源的作用。

  ,3.实用电路:激励级,向、组成的互补对称电路提供激励信号。:为的偏置电阻,与输出端相连,起交、直流负反馈作用。、:组成具有升压功能的自举电路。只要足够大,其上交流电压很小,因而C点电位跟随输出O点电位而变化,相当于管的电流供电电压自动升高,确保管输出足够的激励电压。为隔离电阻,将电源与隔开,使上举的电压不被吸收。4.采用复合管的OTL电路(1)复合管:指用两只或多只三极管按一定规律的组合,等效成一只三极管。如图所示。复合管组织的原则:①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。②复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。复合管提高了电流放大倍数,增大了穿透电流,稳定性变差。改进电路如图所示。(2)实用电路复合管的OTL实用电路如图所示。、:组成NPN管;、:组成PNP管;、:负反馈电阻,用于稳定工作点和减小失真;

  、:消振电容,消除电路可能产生的自激;、:组成自举电路。教案()授课日期:年月日星期课题6.3集成功放器及应用课时教学目标教学重点教学难点课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计6.3集成功放器及应用6.3.1集成功放器的性能及主要参数1.4100系列音频功放集成电路(1)外形图与引出脚4100系列集成电路引脚分布及符号如图所示。它是带散热片的14脚双排直插式塑料封装结构。(2)典型工作电压引脚工作电压的典型值如表所示。在使用中,测量引脚的直流电压,再与其典型值比较,是判断集成电路工作是否正常的有效方法。2.STK4系列功放厚膜集成电路

  (1)STK4系列功放厚膜集成电路简介STK4系列音响集成电路广泛应用于组合音响中作立体声功率放大。具有输出功率大、失真小、性能稳定、精度高、耐热性好、外围电路简单等优点。电路参数可参考表。

  (2)STK4145Ⅱ音响厚膜集成电路6.3.2集成功放的典型应用电路

  1.用DG4100集成电路组成的OTL功率放大电路该应用电路可作为收音机的整个低频放大和功率放大电路,其输入端可直接与收音机的检波输出端相接。4100系列集成电路还可作为收录机、电唱机等的功率放大电路。2.用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路用STK4145Ⅱ厚膜集成电路组成的立体声功放电路如图所示。教案()授课日期:年月日星期课题7.1晶体管稳压电源(1)课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。

  4.串联型可调稳压电源举例。教学难点1.串联型可调稳压电源的工作原理。2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入常用的电源除电池外,还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。B.复习整流电路和滤波电路。C.新授课7.1晶体管稳压电源7.1.1串联型稳压电路1.电路组成负载与起调整作用的三极管相串联,故称串联型稳压电路。

  V:NPN型,相当于一只受基极电流控制的可变电位器,利用其电压的变化来实现稳压。

  2.工作原理假定输出电压由于某种原因升高,因是稳定值,所以三极管的将减小,使减小,三极管集—射电压增大,由于=-,因而抑制了输出电压的升高,使其趋于稳定。稳压过程可表示为↑→↓→↓→↑→↓若输出电压因某种原因下降时,其变化过程与此相反。3.稳压电路工作条稳压管的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极输出器的电路,如图(b)所示。7.1.2具有放大环节的串联型可调稳压电路串联型可调稳压电源方框图如图(a)所示。1.电路及各元作用电路如图(b)所示。组成:调整部分(调整管)、取样电路(、、组成分压器)、基准环节(稳压管和组成的稳压电路)、比较放大级(放大管等)。图:调整管,起电压调整作用;:比较放大管。:稳压管,与限流电阻组成基准电源,为发射极提供基准电压;

  、、:组成取样电路,将输出电压的一部分取出加到管的基极,与基准电压进行比较,其差值电压经过放大后,送到调整管的基极,控制调整管的工作。

  2.稳压原理(1)当电网电压升高或增大时稳压过程为:↑→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓→↑→↓可概括为↑→↑→↓(2)当电网电压下降或负载变重时稳压过程为:↓→↓→↓→↓→↓→↓→↑→↑→↑→↓(↓)→↑可概括为↓→↓→↑3.输出稳定电压的调节由图(b)可知,按分压关系整理得:为可变电阻抽头下部分阻值。因,则式中,为分压比,称为取样比,用n表示,则4.影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素(1)取样电路取样电路的分压比n越稳定,则稳压性能越好。(2)基准环节稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。(3)放大环节应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。

  (4)调整环节输出功率大的稳定电源,应选用大功率三极管作调整管。

  调整管除常用复合管外,有时因三极管的极限电流不够大而采用多管并联;或因三极管允许的极限电压不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和串联运用如图所示。

  教案()授课日期:年月日星期课题7.1晶体管稳压电源(2)课时教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1.简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2.串联型可调稳压电源的电压调节原理。3.提高串联型可调稳压电源性能的措施。4.串联型可调稳压电源举例。教学难点1.串联型可调稳压电源的工作原理。2.提高串联型可调稳压电源性能的措施。3.串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。课型理论课时数

  2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计7.1.3提高串联型稳压电路性能的措施1.提高稳定度的措施(1)问题输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。(2)措施设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压,同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响,提高了输出电压稳定度。2.提高温度稳定性的措施(1)温度温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化,电压输出电压将随温度的变化发生漂移。(2)措施采用能够抑制温漂的差分放大电路,如图所示。产生基准电压的稳压二极管接在的基极,取样电压接基极,差分放大器对两管基极电压之差进行放大,完成稳压功能。为两管的公共电阻,抑制了温度对差分管的影响。7.1.4保护电路1.限流式保护电路(1)功能当输出电流超过额定值时,保护电路开始动作,使输出电流限制在一定的范围内。

  (2)电路组成电路如图所示。R:检测电阻,阻值常取很小。(3)工作原理限流电阻取值适当,流过限流电阻的电流正常时,保护二极管V截止,不影响电路工作;超负载时,保护二极管V导通,使流过调整管的基极电流大大减小,从而使流过负载的电流减小,保护调整管不致损坏。2.截流式保护电路(1)功能当输出过载或短路时,保护电路开始动作使调整管截止,从而使通过调整管的电流减至最小,起到保护作用。(2)电路组成电路如图所示。R:检测电阻。:保护管,连同其外围电阻组成保护电路;、:组成简单的稳压源,为基极提供基准电压;(3)工作原理负载电流处于正常范围时,调整管正常工作,加在检测电阻R上的电压处于正常值,保护管截止,保护电路不发挥作用。当负载电流因过载或负载短路时,检测电阻R电压降增大,导致保护管导通,电流增大,下降,即调整管下降,使调整管的增大,导致输出电压下降。正反馈过程如下:↑→↓→↓→↑→↓→↓→↑→↑7.1.5串联型稳压电源举例1.电路组成

  某台电子设备中的稳压电路如图所示。组成:整流(桥式)、滤波(电容滤波)和稳压(串联可调式)三部分。2.稳压部分特点(1)电路中的调整管、放大管、和过流保护三极管均使用PNP型锗管,输出电压的极性为负。(2)因输出电流较大,所以调整管由和两个管子组成复合管(3)为提高稳压电路的温度稳定性,放大电路采用由、组成的差分放大电路。(4)为提高稳压性能,放大管的集电极负载电阻接至一个辅助电源。(5)过载保护部分由等组成三极管截流式保护电路。1.串联可调稳压电源由哪几部分组成?各部分的作用是什么?2.在串联型稳压电路中,为什么有时需用复合管来做调整管?3.在电源电路中,若电网电压升高,则输出电压有____的趋势;若负载变重,则输出电压有____的趋势。【作业】P135习题七7-3,7-5,7-9,7-10。教案()授课日期:

  年月日星期课题7.2集成稳压器及应用电路课时教学目标1.了解集成稳压器的分类和特点。2.了解集成稳压器的参数及典型应用电路。3.了解开关稳压电源。教学重点1.集成稳压器的分类和特点。2.几种集成稳压器的使用方法教学难点几种集成稳压器的使用方法。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入用分立元组装的稳压电源,固然有输出功率大,适应性较广的优点,但因其体积大,焊点多,可靠性差而使应用范围受到限制。近年来,集成稳压电源已得到广泛的应用,其中小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普遍。B.新授课7.2集成稳压器及应用电路7.2.1固定式三端集成稳压器

  1.特点

  输出电压固定,外引线有输入、输出和接地三个端子。

  2.型号和规格

  W7800系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。

  W7900系列是三端固定负压电输出的集成稳压器。

  系列序号的最末两位数表示标称输出电压值。如W7812。

  W7800和W7900系列的外形及管脚排列如图所示。

  W7800

  W79003.主要性能参数(W7800系

  列)

  (1)最大输入电压稳压器正常工作时所允许输入的最大电

  压。

  (2)输出电压稳压器正常工作时,能输出的额定电压。

  (3)最大输出电流保证稳压器安全工作时允许输出的最大

  电流。

  (4)电压调整率输入电压每变化1V时输出电压相对变

  化值D/的百分数。此值越小,稳压性能越好。

  (5)输出电阻在输入电压变化量D为零时,输出电压变化

  量D与输出电流变化量D的比值。

  2.典型应用电路

  (1)基本应用电路图示为三端固定式稳压器的一般接法。

  输入、输出端并联高频旁路电容。接线时,管脚不能接错,公共

  端不得悬空。

  (2)输入电压的扩展W7800系列规定最大允许的输入电压,超过该值就要损坏稳压器。可用图示的三种方案之一来扩展输入电压。

  图(a)为串入三极管来降低输入电压。图(b)为用电阻来降压。图(c)为采用一只稳压器降压。(3)输出电压的扩展如需将输出电压提高到所需值,可采用如图所示电路。(4)输出电流的扩展在需要稳压器输出电流增大的场合,可采用如图所示电路。图(a)并联电阻。图(b)用PNP功率管扩流。图(c)两只稳压器并联输出。(5)输出电压可调电路固定式三端集成稳压器与集成运放电路适当连接,就可组成输出电压可调的稳压电路。(6)正负对称的稳压电源采用两只不同型号的三端集成稳压器,可组合成一种正负对称输出电压的稳压电源。7.2.2可调式三端集成稳压器该集成稳压器不仅输出电压可调,而且稳压性能指标均优于固定式集成稳压器。调压范围1.2V~37V,常用的正压系列W117/217/317,负系列W337。其外形和接线如图所示。

  F-1、F-2型S-7型W317三端可调集成稳压器的应用电路如图所示。该电路是很实用的3V便携式收音机用电源。教案()授课日期:年月日星期课题8.1晶闸管课时教学目标掌握晶闸管的结构和工作原理。教学重点晶闸管的分类、结构、型号、参数和工作特性。教学难点晶闸管的工作特性课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计A.引入:晶闸管俗称可控硅。具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、使用方便等优点。它广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备中。B.复习三端集成稳压器的分类。C.新授课8.1晶闸管8.1.1单向晶闸管

  1.单向晶闸管的结构和符号(1)外形平面型、螺栓型和小型塑封型等几种。(2)符号及内部结构三个电极:阳极A、阴极K、控制极G4层半导体:————引出线为控制极;—引出线为阳极;—引出线为阴极3个PN结(,,)文字符号:一般用SCR、KG、CT、VT表示。2.单向晶闸管的工作原理:(1)实验演示:①正向阻断:A-K加正向电压,G无电压-不导通。②反向阻断:A-K加反向电压,G无论是否加控制电压-不导通。③触发导通:A—K加正向电压,G,K加正向电压—导通。④导通后控制极失去控制作用:晶闸管一旦导通,降低或去掉控制极电压仍导通。(2)工作特点:①单向晶闸管导通必须具备两个条:一是晶闸管阳极与阴极间接正向电压;二是控制极与阴极之间也要接正向电压。②晶闸管一旦接通后,去掉控制极电压时,晶闸管仍然导通。③导通后的晶闸管若要关断时,必须将阳极电压降低到一定程度。

  ④晶闸管具有控制强电的作用,即利用弱电信号对控制极的

  作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统。

  3.单向晶闸管主要参数

  (1)额定正向平均电流在规定环境温度和散热条下,允许

  通过阳极和阴极之间的电流平均值。

  (2)维持电流在规定环境温度、控制极断开的条下,保持

  晶闸管处于导通状态所需要的最小正向电流。

  (3)控制极触发电压和电流在规定环境温度及一定正向电

  压条下,使晶闸管从关断到导通,控制极所需的最小电压和电

  流。

  (4)正向阻断峰值电压在控制极开路和晶闸管正向阻断的

  条下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压。

  (5)反向阻断峰值电压在控制极断开时,可以重复加在晶

  闸管上的反向峰值电压。

  4.晶闸管的型号及含义

  C3

  (1)型号

  T-5/500表示额定正向平均电流为5A表示晶闸

  管元表示N型硅材料表示三个电极表示额定电压为500V

  (2)简易检测

  a.用万用表“R

  ´10”挡,黑笔接阳极,红笔接阴极,指针应接近¥。

  b.合上S,表针应指很小阻值,约为60W~200W,表明晶闸管能触发导通。c.断开S,表针不回到零,表明晶闸管是正常的。8.1.2双向晶闸管1.双向晶闸管的结构与符号(1)外形(2)符号文字符号:TLC、SCR、CT及KG、KS等表示。(3)结构有三个电极,为主电极和,另一个电极G为控制极。2.双向晶闸管的工作特点特性:主电极、无论加正向电压还是反向电压,其控制极G的触发信号无论是正向还是反向,它都能被“触发”导通。主电极间电压是交流形式。3.双向晶闸管的检测(1)用万用表“R´1k”挡,黑笔接,红笔接,表针应不动或微动,调换两表笔,表针仍不动或微动为正常。(2)用万用表“R´1”挡,黑笔接,红笔接,将触发极与短接一下后离开,万用表应保持几欧到几十欧的读数;调换两表笔,再次将触发极与短接一下后离开,万用表指示情况同上。

  (3)对功率放大或功率较小但质量较差的双向晶闸管,应将万用表黑表笔接电池负极。然后按(2)所述方法测量判断。

  【作业】:1.单向晶闸管内部结构包括____层半导体材料,构成____个PN结。它有三个电极分别是____,____和____。2.单向晶闸管导通必须具备两个条:一是____;二是____。3.单结晶体管有三个电极:____、____和____,只有____个PN结。教案()授课日期:年月日星期课题8.2晶闸管触发电路课时教学目标了解晶闸管触发电路。教学重点单结晶体管的特性及晶闸管触发电路的工作原理。教学难点单结晶体管触发电路的工作原理。课型理论课时数2更新、补充删减内容使用教具课外作业课后体会教学过程设计8.2晶闸管触发电路8.2.1单向晶闸管触发电路

  1.单结晶体管的结构和型号

  (1)结构三个电极:发射极E、

  (2)工作原理①交流电源处于正半周,对电容C充电,电压极性为上正下负。

  ②电压增大到使双向二极管导通,可使双向晶闸管导通。③当交流电源过零的瞬间,双向晶闸管自行阻断。④交流电源处于负半周,对电容C充电,电压极性为下正上负。⑤电压增大到的转折电压,使双向二极管反相导通,可使双向晶闸管导通。⑥调节值,即可改变电容的充电常数,从而改变脉冲出现时刻,可改变晶闸管的导通角。2.其他类型的触发电路(1)RC触发电路特点:简单、成本低。(2)晶体管组合触发电路、:为NPN型,只用C、E两极。(3)氖管触发电路成本低,氖管可作指示器。【作业】P147习题八8-1,8-3,8-4,8-5。教案()授课日期:

  年月日星期课题8.3晶闸管应用电路课时

  教学目标掌握晶闸管的几种应用电路,特别是几种基本

  的可控整流电路。

  教学重点晶闸管整流电路的结构及工作原理。

  教学难点电路结构及工作原理。

  课型理论课时数

  2更新、补充

  删减内容

  使用教具课外作业课后体会教

  学过程设计A.引入

  利用单向晶闸管的“触发导通”特性,可组成可控整流电

  路,这种整流电路与一般整流电路不同处在于输出的负载电压是

  “可控的”。

  B.新授课

  8.3

  晶闸管应用电路8.3.

  1晶闸管整流电路

  1.单相半波可控整流电路

  (1)电路组成

  (2)工作原理

  ①当为正半周时:晶闸管VT承受正向

  电压,若此时没有触发电压,则负载=

  0。

  ②当ωt=α时,控制极加有触发电压,晶闸管具备导通条而导通,正向压降很小,。③当α&lt;ωt&lt;p时,晶闸管保持导通,负载电压基本上与次级电压保持相等。④当ωt=p时,=0,晶闸管自行关断。⑤当p&lt;ωt&lt;2p时,进入负半周后,晶闸管呈反向阻断状态,负载电压=0。(3)波形图①α:控制角。指触发脉冲的加入时间。②q:导通角。每半个周期晶闸管导通角度。控制角越大,导通角越小,它们的和为定值α+q=p。单相半波可控整流电路的电源效率低,直流电波动大。2.单相桥式可控整流电路(1)电路组成(2)工作原理①桥式整流输出电压对晶闸管VT而言是正向电压,只要触发电压到来,VT即可导通。则负载电压将与对应部分基本相等。

  ②当经过零值时,晶闸管自行关断,在的

  _____,即_____。改变α的大小,就可以改变_____,也就改变了_____。

  P148习题八8-10,8-11,8-12。

篇四:otl电路工作原理

  电子管OTL功放电路及原理

  OTL是英文OutputTransformerLessAmplifier的简称,是一种无输出变压器的功率放大器。

  一.OTL电子管功放电路的特点普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器,其阻抗非常低,仅为4~16&Omega;。而一般功放电子管的内阻均比较高,在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为5~10k&Omega;,故不能直接驱动低阻抗的扬声器,必须采用输出变压器来进行阻抗变换。由于输出变压器是一种电感元件,通过变压器的信号频率不同,其电感线圈所呈现的阻抗也不同。为了延伸低频响应,线圈的电感量应足够大,圈数也就越多,因此在每层之间的分布电容也相应增大,使高频扩展受到限制,此外还会造成非线性失真与相位失真。为了消除这些不良影响,各种不同形式的电子管OTL无输出变压器功率放大器应运而生,许多适用于OTL功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。电子管OTL功率放大器的音质清澄透明,保真度高,频率响应宽阔,高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ~100kHz,而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。

  二电子管OTL功放电路的形式图1(a)~图1(f)是OTL无输出功放基本电路。图1(a)和图1(b)为OTL功放两种供电结构的方式,即正负双电源式和单电源供电方式。在正负双电源式OTL功放中,中心为地电位。这样可保证推挽电路的对称性,因此可以省略输出电容,使功放的频率响应特性更佳。单电源式OTL电路为了使两只推挽管具有相同的工作电压,必须使中心点的工作电压等于电源电压的一半。同时,其输出电容C1的容量必须足够大,不影响输出阻抗与低频响应的要求。图1(c)和图1(d)为OTL功放电子管栅极偏置的取

  法。由于上边管阴极不接地,因此上边管的推动信号由栅极与阴极之间加入,而下边管的推动信号可由栅极与地之间加入。至于其偏置方式,上边管可通过中心点对地分压后取出,而下边管的偏置电压必须另设专门的负压电源来供给。图1(e)和图1(f)为OTL倒相电路的应用。图1(e)为采用屏阴分割式倒相电路对OTL功放进行激励。只要倒相管的屏极负载电阻RL与阴极负载电阻RK的阻值相等,其输出的激励电压总能获得平衡。图1(f)为采用共阴极差分式倒相电路。由于共阴极电阻RK,的阻值较大,具有深度负反馈作用,故电路稳定可靠。同时,只要担任差分放大的上管与下管的屏极负载电阻取值相等,其两管的屏极总能输出一对相位相反、幅值相等的推动信号电压。

  三、OTL功放电路的选管对于电子管OTL功放的输出级,不是所有功率电子管均能适用,必须选用符合如下条件的功率电子管才能取得良好的效果。1.低内阻特性一般功率电子管的屏极内阻为10k&Omega;左右,不适用于OTL功放。OTL功放必须选用屏极内阻在200~800&Omega;的功率电子管。这些低内阻功率电子管有6AS7、6N5P、6C33C-B、6080、6336等。2.低屏压、大电流特性一般功率电子管的屏极电压均为400V左右,高屏压电子管可达800~1000V,而OTL功放必须选用屏极电压在150~250V之间的低屏压、大电流特性的功率电子管来担任。以上所列低内阻功率电子管均具有低屏压、大电流的工作特性。此外还有6C19、6KD6、421A、6146等功率电子管。这些电子管本身具有低屏压、大电流特性,但其屏极内阻稍高,应多管并联才能适用于OTL功放。3.采用新型OTL功放专用功率电子管这类电子管不仅内阻较低,而且具有低屏压、大电流特性,如6HB5、6LF6、17KV6、26LW6、30KD6、40KG6等。为了降低电子管灯丝的功耗,许多用于OTL功放的功率电子管的灯丝电压提高到20~40V,以便于串联使用。

  四几种OTL功放典型电路1.新型三极功率管OTL功放图2是6C33C-B

  双三极管OTL功放电路图。本电路采用国外新型低内阻、大功率双三极管6C33C-B作OTL功放,每个声道用一对6C33C-B作功率放大,在输出8&Omega;负载时,每声道的输出功率可达40W。tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。仅供参阅!

篇五:otl电路工作原理

  OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明清华大学张小斌(教授)

  一.OCL电路

  OCL(outputcapacitorless)的英文本意是说没有电容的输出级(这样可以使输出在低频时变得平滑),你一定认为这个称谓怪怪的,那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。OTL(OCL从它发展而来)电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。OTL在后面谈论。之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的(集成电路中最容易制造的类型)。OCL电路的基本形式如下图所示:

  它的最重要的特点是双电源,注意电源在集成电路中可不是什么难题。正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。Ui作为输出信号,在正的时候T1管发生作用;在负的时候T2管发生作用。于是能产生一个连续的输出,信号如右图所示。但是,当信号的电压在-0.6V到0.6V之间(以硅管为例),T1和T2管的导通就成了问题了,这种状况会造成信号输出的交越失真。面对这个问题,我们只能设置合适的静态工作点,目的就是,在没有Ui时,

  T1和T2就已经微导通了,那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。这是个很有逻辑的想法。见下面的电路:

  这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC形成一个直流电流的旅行中,必然使T1和T2的两个基极之间产生电压,电压的大小等于两个二极管的压降之和。这样T1和T2管就均处于微导通状态了。这种结构稍显幼稚,我们在实际中喜欢采用(b)中的形式,学名Ube倍增电路(注意要是I2远大于Ib),意思是说,合理选择R3、R4的阻值,可以使Ub1、b2得到(1+R3/R4)Ube的直流电压。

  为了增大T1和T2管的电流放大系数,减小前级的驱动电流,常采用复合管的架构,复合管前面已经由gemfield讨论过了。现在就该讨论OTL的情况了,电路如下图:

  很明显的是,和OCL相比,它的特点是输出端多了个电容,而且是单电源供电。图中,T1是一个前置放大级,T2和T3是互补的输出的核心。事实上,在Vi负半周时,T1基极是正半周,电路借着T2导通,将信号输出至负载,注意这个输出还有一个作用就是电容C2充电;而当Vi是正半轴时,T3导通,C2此刻一跃成为一个电源给T3供电,开始了新的交替轮回。①OCL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。

  ②OCL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。

  二.OTL电路

  OTL(outputtransformerless)它是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式(想着gemfield前文中的变压器耦合),以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。而OTL的特点是:采用互补对称电路,有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。它是一种没有输出变压器的互补对称功率放大电路,电路轻便并适于电路的集成化。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)

  三.BTL电路

  对于BTL(BalancedTransformerLess平衡时无变压器放大电路)来说,电路的特点是:双电源供电、不需输出电容、频率特性好、可以放大变化缓慢的信号。电路如下图:

  BTL功率放大器,其主要特点是在同样电源电压和负载电阻条件下,它可得到比OCL或OTL电路大几倍的输出功率,其工作原理图如图所示。静态时,电桥平衡,负载RL中无直流电流。动态时,桥臂对管轮流导通。在ui正半周,上正下负,V1、V4导通,V2、V3截止,流过负载RL的电流如图中实线所示;在ui负半周,上负下止,V1、V4截止,V2、V3导通,流过负载RL的电流如图中虚线所示。忽略饱和压降,则两个半周合成,在负载上可得到幅度为UCC的输出信号电压。

  平衡式放大器究竟有什么好处呢?它的直接好处是在相同的工作电压下,能够向负载提供2倍的输出电压,转换成输出功率为单路输出的4倍,这是理论上的计算值,实际输出能力受电源系统功率的影响和晶体管热损耗影响,一般能够达到2.5倍左右,并有助于消除偶次谐波失真,一般可以做到失真度小于0.01%。第二个好处是输出电流能力比推挽电路要强,由于在相同的工作电压下,平衡式放大器的输出功率是普通推挽的2~3倍,这意味在相同的输出功率下,平衡式放大器的工作电压要低一些,换算到晶体管上的电流处理能力要大许多。本文介绍的OCL、OTL、BTL放大电路因为在驱动扬声器负载方面的应用比较广泛,因而会频繁遇到。

  四.甲类,乙类,甲乙类电路

  甲类(Class-A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点,不论信号电平如何变化,它从电源取出的电流总是恒定不变,它是低效率的,用作声频放大时由于信号幅度不断变化,其实际效率不可能超过25%,可由单管或推挽工作。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真,而且谐波分量中主要是偶次谐波,在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好,十分讨人喜欢。但一直因为耗电多,效率低,容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。由于器件长期工作于大电流高温下,容易引起可靠性和寿命方面的问题,而且整机成本高,所以制造甲类功率放大器出名的厂家,现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。乙类(Class-B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管(或电子管)在无驱动信号时,处于低电流状态,当加上驱动信号时,一对管子中的一只在半周期内电流上升,而另一只管子则趋向截止,到另一个半周时,情况相反,由于两管轮流工作,必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高,理论上可达78%,缺点是失真较大。甲乙类(Class-AB)放大器在低电平驱动时,放大器为甲类工作,当提高驱动电平时,转为乙类工作。甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率,随

  着输出功率的增大,效率也增高,虽然失真比甲类大,然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式,趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类,以减少低电平信号的失真。

  五.TDA2030应用举例

  TDA2030是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、谐波失真和交越失真小等特点。并设有短路和过热保护电路等,多用于高级收录机及高传真立体声扩音装置。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。电路特点:[1].外接元件非常少。[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。[4].开机冲击极小。[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路、过热、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)、负载泄放电压反冲等。极限参数:如表1所示。表1TDA2003极限参数(TA=25℃)参数名称电源电压输入电压差分输入电压输出峰值电流功耗结温符号VccVtViIOPDTi参数值±18±18±153.520-40~+150单位VVVAW℃

  工作环境温度贮存温度

  ToptTstg

  -30~+75-40~+150

  ℃℃

  封装形式:TDA2030为5脚单列直插式,如上图1所示电气参数:如表2所示

  表2:TDA2030电气参数(Vcc=±14V,TA=25℃)

  参数名称符号VCCICCQICCIBVIIIVcc=±18VPo=14W,RL=4ΩPo=9W,RL=8ΩVcc=±18VVcc=±18VVcc=±18VTHD=0.5%Gvc=30dBf=40~15000HzRL=4ΩRL=8ΩGvc=30dBf=40~15000HzPo=0.1~12WRL=4ΩPo=0.1~12W,RL=8ΩGvc=30dB,f=1KHzPo=12W,RL=4ΩPo=8W,RL=8ΩGvc=30dB,Po=12W,RL=4Ω测试条件

  最小值典型值最大值

  ±6409005000.2±2±202±20±200±1860

  单位VmAmAmAmVmA

  电源电压范围静态电源电流电源电流

  输入偏置电流输入失调电压输入失调电流

  输出功率

  Pd

  128

  1510

  WW

  谐波失真度

  THD

  0.10.1215250

  10~140000.5590

  0.5

  %%

  0.5

  输入灵敏度

  Vis

  mVmV

  HzMΩdB30.510200dBμVpA

  频带宽度输入阻抗开环电压增益闭环电压增益输入噪声电压输入噪声电流

  BWRiGVCGVCVNIINI

  (1)脚

  f=1KHz

  BW=22Hz~22KHz,RL=4ΩBW=22Hz~22KHz,RL=4Ω

  29.5

  30380

  电源波纹抑制比

  KSVR

  RL=4Ω,Gvc=30dB,Rg=22KΩ,Vgp=0.5Vccfip=100HzPD=12W

  40

  50

  dB

  过热截止时壳温

  典型应用电路:

  RR

  110

  ℃

  各元器件的作用:比推荐值大时对电路的影响增大增益减小增益增大输入阻抗感性负载有振荡危险电源消耗增大提高低频截至频率提高低频截至频率有振荡的危险有振荡的危险比推荐值小时对电路的影响减小增益增大增益减小输入阻抗

  元器件R1R2R3R4R5、R6C1C2C5C3

  推荐值150K4.7K100K1Ω均100K1u22u100u100n

  作

  用

  闭环增益设置闭环增益设同相输入偏置移相,稳定频率同相输入端偏置输入隔直反相隔直低频退耦高频退耦

  C6C7D1、D2

  2200u220n

  输出隔直移相、稳定频率输出电压正负限幅保护

  提高低频截至频率有振荡的危险

  注意事项:TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路,如果电源电压峰值电压40V的话,那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器,以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护:限热保护有以下优点,能够容易承受输出的过载(甚至是长时间的),或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较,散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时,也不会对器件有所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260℃,12秒。虽然TDA2030所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。

篇六:otl电路工作原理

  集成运算放大器教学目的1熟知otl电路的结构2掌握otl电路的工作原理教学重点实用电路分析教学方法讲授法多媒体课件教学课题引入ocl电路具有线路简单效率高等特点但要两上电源供电目前使用更为广泛的是otl电路

  课题单电源互补对称电路(OTL电路)

  所属章节教学目的

  教学重点

  教学方法课题引入

  第三章:集成运算放大器

  1、熟知OTL电路的结构2、掌握OTL电路的工作原理

  1、电路结构2、工作原理3、复合管的组成原则4、实用电路分析讲授法、多媒体课件教学

  OCL电路具有线路简单,效率高等特点,但要两上电源供电,目前使用更为广泛的是OTL电路。

  一、基本电路特点:与OCL电路相比,省去了负电源,输出端加接了一个大容量电容器。

  授课内容

  二、工作原理①v10,V1导通,V2截止。RL上得到被放大的正半周电流信号,C充电。②v10,V1截止,V2导通。RL上得到被放大的负半周电流信号,C放电。

  在一个周期内,两只管子轮流放大正负半周电流信号,实现完整周期波形。电容C不仅耦合输出信号,还起到负电源的作用。

  三、实用电路

  授课内容

  V1:激励级,向V2、V3组成的互补对称电路提供激励信号。

  R1:为V1的偏置电阻,与输出端相连,起交、直流负反馈作用。C1、R3:组成具有升压功能的自举电路。只要C1足够大,其上交流电压很小,因而C点电位跟随输出O点电位而变化,相当于V1管的电流供电电压自动升高,确保V1管输出足够的激励电压。

  四、采用复合管的OTL电路(1)复合管:指用两只或多只三极管按一定规律的组合,等效成一只三极管。如图所示。

  复合管组成的原则:①保证参与复合的每只管子三个电极的电流按各自的正确方向流动。②复合管的类型取决于前一只管子。由两只三极管组成的复合管的电流放大倍数约为两只管子电流放大倍数系数的乘积。复合管提高了电流放大倍数,增大了穿透电流,稳定性变差。改进电路如图所示。

  授课内容

  (2)实用电路

  复合管的OTL实用电路如图所示。

  课堂练习

  V2、V4:组成NPN管。V3、V5:组成PNP管。R9、R10:负反馈电阻,用于稳定工作点和减小失真;C3、C6:消振电容,消除电路可能产生的自激;C2、C6:组成自举电路。OTL功放电路如图,请回答:1)静态时A点的对地电位;2)电容C的作用;3)电容C两端的直流电压;4)若V1、V2饱和压降为2V,求输出电压的最大值VOM;5)若V1、V2饱和压降为0V,求POM的计算公式。

  小结

  OTL电路输出端不用电容耦合,低频特性优良,在高保真的音响设备中广泛应用。

  改错题:指出下图中的错误,并画出正确的电路图。

  作业布置

篇七:otl电路工作原理

  如表tda2030电气参数vcc14vta25参数名称符号测试条件最小值典型值最大值单位电源电压范围vcc静态电源电流iccqvcc18v4060ma电源电流iccpo14wrl4po9wrl8900500ma输入偏置电流ibvcc18v02ma输入失调电压vivcc18v20mv输入失调电流iivcc18v20200ma输出功率pdthd05gvc30dbf4015000hzrl4rl8121510谐波失真度thdgvc30dbf4015000hzpo0112wrl4po0112wrl801010505输入灵敏度visgvc30dbf1khzpo12wrl4po8wrl8215250mvmv频带宽度bwgvc30dbpo12wrl41014000hz输入阻抗ri开环电压增益gvc90db闭环电压增益gvcf1khz29530305db输入噪声电压vnibw22hz22khzrl4输入噪声电流inibw22hz22khzrl480200pa电源波纹抑制比ksvrrl4gvc30dbrg22kvgp05vccfip100hz4050db过热截止时壳rrpd12w110典型应用电路

  OCL,OTL,BTL,甲类,乙类,甲乙类各种放大电路的原理详解,优缺点分析,以及应用说明清华大学张小斌(教授)

  一.OCL电路

  OCL(outputcapacitorless)的英文本意是说没有电容的输出级(这样可以使输出在低频时变得平滑),你一定认为这个称谓怪怪的,那是因为OCL不是最早的职业输出级电路而是最终的。OTL(OCL从它发展而来)电路的标配有上一句所说的奇怪的电容。OTL在后面谈论。之所以说OCL是“最终的”是因为它是最迎合集成电路趋势的(集成电路中最容易制造的类型)。OCL电路的基本形式如下图所示:

  它的最重要的特点是双电源,注意电源在集成电路中可不是什么难题。正是这个双电源的结构特点让电容下岗了。Ui作为输出信号,在正的时候T1管发生作用;在负的时候T2管发生作用。于是能产生一个连续的输出,信号如右图所示。但是,当信号的电压在-0.6V到0.6V之间(以硅管为例),T1和T2管的导通就成了问题了,这种状况会造成信号输出的交越失真。面对这个问题,我们只能设置合适的静态工作点,目的就是,在没有Ui时,

  T1和T2就已经微导通了,那么这个时候来一点点Ui就可以自由的让T1或T2导通。这是个很有逻辑的想法。见下面的电路:

  这个旨在消除交越失真的电路在从正电源+VCC经R1、D1、D2、R2到负电源——VCC形成一个直流电流的旅行中,必然使T1和T2的两个基极之间产生电压,电压的大小等于两个二极管的压降之和。这样T1和T2管就均处于微导通状态了。这种结构稍显幼稚,我们在实际中喜欢采用(b)中的形式,学名Ube倍增电路(注意要是I2远大于Ib),意思是说,合理选择R3、R4的阻值,可以使Ub1、b2得到(1+R3/R4)Ube的直流电压。

  为了增大T1和T2管的电流放大系数,减小前级的驱动电流,常采用复合管的架构,复合管前面已经由gemfield讨论过了。现在就该讨论OTL的情况了,电路如下图:

  很明显的是,和OCL相比,它的特点是输出端多了个电容,而且是单电源供电。图中,T1是一个前置放大级,T2和T3是互补的输出的核心。事实上,在Vi负半周时,T1基极是正半周,电路借着T2导通,将信号输出至负载,注意这个输出还有一个作用就是电容C2充电;而当Vi是正半轴时,T3导通,C2此刻一跃成为一个电源给T3供电,开始了新的交替轮回。①OCL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。

  ②OCL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。

  二.OTL电路

  OTL(outputtransformerless)它是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式(想着gemfield前文中的变压器耦合),以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。而OTL的特点是:采用互补对称电路,有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。它是一种没有输出变压器的互补对称功率放大电路,电路轻便并适于电路的集成化。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)

  三.BTL电路

  对于BTL(BalancedTransformerLess平衡时无变压器放大电路)来说,电路的特点是:双电源供电、不需输出电容、频率特性好、可以放大变化缓慢的信号。电路如下图:

  BTL功率放大器,其主要特点是在同样电源电压和负载电阻条件下,它可得到比OCL或OTL电路大几倍的输出功率,其工作原理图如图所示。静态时,电桥平衡,负载RL中无直流电流。动态时,桥臂对管轮流导通。在ui正半周,上正下负,V1、V4导通,V2、V3截止,流过负载RL的电流如图中实线所示;在ui负半周,上负下止,V1、V4截止,V2、V3导通,流过负载RL的电流如图中虚线所示。忽略饱和压降,则两个半周合成,在负载上可得到幅度为UCC的输出信号电压。

  平衡式放大器究竟有什么好处呢?它的直接好处是在相同的工作电压下,能够向负载提供2倍的输出电压,转换成输出功率为单路输出的4倍,这是理论上的计算值,实际输出能力受电源系统功率的影响和晶体管热损耗影响,一般能够达到2.5倍左右,并有助于消除偶次谐波失真,一般可以做到失真度小于0.01%。第二个好处是输出电流能力比推挽电路要强,由于在相同的工作电压下,平衡式放大器的输出功率是普通推挽的2~3倍,这意味在相同的输出功率下,平衡式放大器的工作电压要低一些,换算到晶体管上的电流处理能力要大许多。本文介绍的OCL、OTL、BTL放大电路因为在驱动扬声器负载方面的应用比较广泛,因而会频繁遇到。

  四.甲类,乙类,甲乙类电路

  甲类(Class-A)放大器的输出晶体管(或电子管)的工作点在其线性部分中点,不论信号电平如何变化,它从电源取出的电流总是恒定不变,它是低效率的,用作声频放大时由于信号幅度不断变化,其实际效率不可能超过25%,可由单管或推挽工作。甲类放大器的优点是无交越失真和开关失真,而且谐波分量中主要是偶次谐波,在听感上低音厚实、中音柔顺温暖、高音清晰利落、层次感好,十分讨人喜欢。但一直因为耗电多,效率低,容易发热和对散热要求高而未能在大功率的放大器中得到广泛应用。由于器件长期工作于大电流高温下,容易引起可靠性和寿命方面的问题,而且整机成本高,所以制造甲类功率放大器出名的厂家,现在已大多停止生产晶体管甲类功率放大器。乙类(Class-B)放大器的偏置使推挽工作的晶体管(或电子管)在无驱动信号时,处于低电流状态,当加上驱动信号时,一对管子中的一只在半周期内电流上升,而另一只管子则趋向截止,到另一个半周时,情况相反,由于两管轮流工作,必须采用推挽电路才能放大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高,理论上可达78%,缺点是失真较大。甲乙类(Class-AB)放大器在低电平驱动时,放大器为甲类工作,当提高驱动电平时,转为乙类工作。甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率,随

  着输出功率的增大,效率也增高,虽然失真比甲类大,然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式,趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类,以减少低电平信号的失真。

  五.TDA2030应用举例

  TDA2030是德律风根生产的音频功放电路,采用V型5脚单列直插式塑料封装结构。如图所示,按引脚的形状引可分为H型和V型。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备,具有体积小、输出功率大、谐波失真和交越失真小等特点。并设有短路和过热保护电路等,多用于高级收录机及高传真立体声扩音装置。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产,虽然其内部电路略有差异,但引出脚位置及功能均相同,可以互换。电路特点:[1].外接元件非常少。[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。[4].开机冲击极小。[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路、过热、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)、负载泄放电压反冲等。极限参数:如表1所示。表1TDA2003极限参数(TA=25℃)参数名称电源电压输入电压差分输入电压输出峰值电流功耗结温符号VccVtViIOPDTi参数值±18±18±153.520-40~+150单位VVVAW℃

  工作环境温度贮存温度

  ToptTstg

  -30~+75-40~+150

  ℃℃

  封装形式:TDA2030为5脚单列直插式,如上图1所示电气参数:如表2所示

  表2:TDA2030电气参数(Vcc=±14V,TA=25℃)

  参数名称符号VCCICCQICCIBVIIIVcc=±18VPo=14W,RL=4ΩPo=9W,RL=8ΩVcc=±18VVcc=±18VVcc=±18VTHD=0.5%Gvc=30dBf=40~15000HzRL=4ΩRL=8ΩGvc=30dBf=40~15000HzPo=0.1~12WRL=4ΩPo=0.1~12W,RL=8ΩGvc=30dB,f=1KHzPo=12W,RL=4ΩPo=8W,RL=8ΩGvc=30dB,Po=12W,RL=4Ω测试条件

  最小值典型值最大值

  ±6409005000.2±2±202±20±200±1860

  单位VmAmAmAmVmA

  电源电压范围静态电源电流电源电流

  输入偏置电流输入失调电压输入失调电流

  输出功率

  Pd

  128

  1510

  WW

  谐波失真度

  THD

  0.10.1215250

  10~140000.5590

  0.5

  %%

  0.5

  输入灵敏度

  Vis

  mVmV

  HzMΩdB30.510200dBμVpA

  频带宽度输入阻抗开环电压增益闭环电压增益输入噪声电压输入噪声电流

  BWRiGVCGVCVNIINI

  (1)脚

  f=1KHz

  BW=22Hz~22KHz,RL=4ΩBW=22Hz~22KHz,RL=4Ω

  29.5

  30380

  电源波纹抑制比

  KSVR

  RL=4Ω,Gvc=30dB,Rg=22KΩ,Vgp=0.5Vccfip=100HzPD=12W

  40

  50

  dB

  过热截止时壳温

  典型应用电路:

  RR

  110

  ℃

  各元器件的作用:比推荐值大时对电路的影响增大增益减小增益增大输入阻抗感性负载有振荡危险电源消耗增大提高低频截至频率提高低频截至频率有振荡的危险有振荡的危险比推荐值小时对电路的影响减小增益增大增益减小输入阻抗

  元器件R1R2R3R4R5、R6C1C2C5C3

  推荐值150K4.7K100K1Ω均100K1u22u100u100n

  作

  用

  闭环增益设置闭环增益设同相输入偏置移相,稳定频率同相输入端偏置输入隔直反相隔直低频退耦高频退耦

  C6C7D1、D2

  2200u220n

  输出隔直移相、稳定频率输出电压正负限幅保护

  提高低频截至频率有振荡的危险

  注意事项:TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路,如果电源电压峰值电压40V的话,那么在5脚与电源之间必须插入LC滤波器,以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。热保护:限热保护有以下优点,能够容易承受输出的过载(甚至是长时间的),或者环境温度超过时均起保护作用。与普通电路相比较,散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时,也不会对器件有所损害,如果发生这种情况,Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。印刷电路板设计时必须较好的考虑地线与输出的去耦,因为这些线路有大的电流通过。装配时散热片与之间不需要绝缘,引线长度应尽可能短,焊接温度不得超过260℃,12秒。虽然TDA2030所需的元件很少,但所选的元件必须是品质有保障的元件。

篇八:otl电路工作原理

  1).OTL电路原理OTL(OutputTransformerLess)电路称为无输出变压器功放电路。是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输出变压器的功放电路。(1)OTL电路的主要特点:1)采用单电源供电方式,输出端直流电位为电源

  电压的一半;2)输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地;3)具有恒压输出特性,允许扬声器阻抗在4,8,16之中选择,最大输出电压的振幅为电源电压的一半,即1/2Vcc,额定输出功率约为V2cc/(8RL)。4)输出端的耦合电容对频响也有一定影响.(2)(2)OTL电路结构:1)V1和V2配对,一只为NPN型,另一只为PNP型。2)输出端中点电位为电源电压的一半,Vo=Vcc/2。3)功放输出与负载(扬声器)之间采用大电容耦合。(3)OTL电路原理:1)在输入信号正半周时,V1导通,电流自Vcc经V1为电容C充电,经过负载电阻RL到地,在RL上产生正半周的输出电压。2)在输入信号的负半周时,V2导通,电容C通过V2和RL放电,在RL上产生负半周的输出电压。只要电容C的容量足够大,可将其视为一个恒压源,无论信号如何,电容C上的电压几乎保持不变。

  2).典型OTL功放电路

篇九:otl电路工作原理

  OTL电路

  OTL为OutputTransformerLess,即无输出变压器。OTL电路意指除去了输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。目录

  ••••

  OTL电路的性能指标OTL电路的特点OTL电路的工作点分析OTL电路的特殊性

  OTL电路的性能指标

  •

  1.最大不失真输出功率Pom

  理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的POM=UO2/RL。2.效率=POM/PE100%PE-直流供给的平均电流Idc,从而求得

  PE=UCCIdc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。3.频率响应祥见实验二有关部分内容4.输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号Ui之值。

  OTL电路的特点

  •

  OTL电路不再用输出变压器,而采用输出与负载连接的互补对称功率放

  大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路,有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。

  OTL电路的工作点分析

  •

  下图是典形的OTL电路,其工作点的调整有2点:

  第一,中点电位(C点电位)为EC/2.第二,BG2和BG3提供一定的正向偏置电压.首先调整C点电压VC,图3中的R3,R4,R5是BG1的集电极,其中R3和C2组成自举电路,R5则是为了给BG2,BG3提供偏压的.为了避免调整VC时因R5数值不合适而造成BG2,BG3的集电极电流过大,可将R5短接,R1,R2是BG1的偏流电阻,调整R1使VC=EC/2.接着调整BG2,BG3的工作电流,从图3中可看出,BG2,BG3的发射极电压由R5两端的电压所确定,即VA-B=VBE1+VBE2,所以只要调整R5的大小就能达到调整BG2,BG3工作电流的目的.实际调整时因R5数值很小,可用一个100欧的电位器代替,将电流表串联到BG2的集电极与EC之间,一边调节电位器,一边观察电流表的指示,使电流指示为5--10毫安即可.需要说明,VC及BG2,BG3电流在调整时,会相互影响,VC调好后再调IC2,IC3时,VC又要变化,因此还要再调R1使VC再回到EC/2值.而调整R1时,又使IC2,IC3变化,所以需要反复调整几次才行

  OTL电路的特殊性

  •

  1输出耦合电容C1在该电路中兼作负电源

  静态时直流电源给耦合电容充电,由于电路的对称性,在输出信号负半周,下管导通,上管截止,电源与负载断开,电容放电,代替电源提供能量,在负载上得到负半周信号;在输出信号正半周时。上管导通,下管截止,给电容充电,补充负半周损耗的能量,此时负载上得到正半周信号。

  2推动管的偏置电阻兼作负反馈在0TL电路中,中点电位的稳定十分重要。为了使中点电位能自动稳定,没有把推动管T3的偏置电阻Rb接在电源上,而是接在了中点电位K上。这样,此电阻既是推动管的偏置电阻,又是负反馈电阻,较好地稳定了中点电位。3引入自举升压电容当输入信号足够大,正半周峰值时,将使推动管饱和,中点电位趋近于零,输出信号负半周的峰峰值;负半周峰值时,中点电位接近于电源电压,也即输出信号正半周的峰峰值。但根据射极跟随器的工作原理可知,Uk=UA-URC-0.7V<p>所以要增加自举电容和隔离电阻。自举电容C的容量应比较大,使其充放电时间常数远远大于信号周期,保证在整个工作过程中其上的电压始终保持为小阻值的隔离电阻将电源电压与A点电位隔离开。当输入信号负半周时,随着T1的导通,中点电位逐步向VCC上升。由于自举电容两端电压不能突变,A点电位便被抬高到比VCC还高的电位,使T1管的基极获得高电压,从而使A点的最高值接近VCC,提高了输出信号正半周的幅度,减小了功率失真。4功率和效率问题在0TL电路中经常要遇到这么几个功率:最大不失真输出功率、电源提供的功率、管子最大消耗功率和电路效率,这几个概念之间既有联系又有区别,需要特别注意。

篇十:otl电路工作原理

  三、OTL功率放大电路OTL互补对称式输出电路如图3.1所示,试分析电路的工作原理。

  +Vcc

  Rw

  Ui

  IB1

  R1

  D1

  ID

  D2

  R2

  IB2

  -

  ++

  T1

  Uo

  C

  IL

  RL

  T2

  图3.1

  3.1T1、T2管子的工作方式功放分类通常以输入信号Ui的一个周期中,三极管所导通的状态,即导通角Φ的大小来

  划分:Φ=2π时为甲类;Φ=π时为乙类;π<Φ<2π时为甲乙类;Φ<π时为丙类(或丁类)。本电路中,因T1、T2管子的导通角π<Φ<2π,故为甲乙类方式。

  3.2R1、D1、D2的作用R1、D1、D2支路为三极管T1、T2提供一静态偏置电压,使得T1、T2管处于导通状态,

  动态情况下可消除UI幅度较小时由于三极管的死区而引起的交越失真。

  3.3静态时T1管射极电位UE,负载电流ILOTL互补对称式输出电路静态时,T1管射极电位UE应置为:UE=1VCC2

  这样在输入信号UI变化时,可在输出端得到较为对称的输出波形。特别的,静态情况下,由于电容C的隔直作用,负载RL上没有电流,即

  IL=0

  3.4电位器RW的作用

  1

  调节电位器RW,使三极管T1、T2基极B1、B2间有一合适的电流ID和压降UB1、B2,电流ID通常远大于IB1、IB2,而压降UB1B2确保T1、T2管子在静态时处于导通状态。另外调整RW可使电容C两端的电压为1VCC。

  2

  3.5负载RL上的Pomax当输出端电容C足够大因而可忽略其上的交流压降时,负载RL上最大不失真的输出功

  率为

  Pomax

  

  

  12

  V

  cc

  

  U

  CES

  RL

  

  22

  

  在VCC=+15V,三极管饱和压降UCES约为1V,负载RL=8Ω条件下

  7.51

  Pomax

  8

  2

  22.64W

  3.6输入交流信号时的工作原理:设输入信号uiUimsint,当ui为正半周时T1导通,T2截止,T1承担放大的任务;当

  ui为负半周时T2导通,T1截止,T2承担放大的任务。T1、T2交替工作,互补对方的不足,工作性能对称,故称为互补对称放大电路,其工作情况如图3.2所示。

  (a)电路Vi为正半周时T1管工作情况

  (b)互补对称电路工作情况

  2

篇十一:otl电路工作原理

P>  互补对称功率放大电路总结

  近期,我对功率放大电路进行了系统的学习,通过看书、请教他人以及自己动手焊接,调试电路,我对OTL功率放大电路有了一定的了解。为了更好地整理这一部分的学习成果,现做总结如下:

  1.晶体管工作状态

  按照晶体管的工作状态,也就是静态工作点的位置分类,一般可以分为甲类、乙类、甲乙类功率放大电路。在输入信号的一个周期中,晶体管都有电流流过,即晶体管的导通角为360°,这是晶体管的甲类工作状态。其特点是,非线性失真较小,但损耗大、效率低。如果在输入信号的一个周期中,晶体管有半个周期导通,即晶体管导通角为180度,而在另外半个周期内截止,这是晶体管的乙类工作状态。其特点是管子消耗小,效率高,但波形失真严重。如果晶体管再输入正弦信号周期的一大半,即晶体管的导通角在180°到360°之间,这是晶体管的甲乙类工作状态。其特点是效率较高,波形失真较严重。

  2.OCL功率放大电路

  OCL又称双电源互补推挽乙类功率电路,根据晶体管的工作状态不同主要分为乙类OCL电路(如图2.1)和甲乙类OCL电路(如图2.2)。

  图2.1OCL乙类功率放大电路

  图2.2甲乙类OCL

  2.1乙类OCL

  图2.1中,Q1为NPN型管,Q2为PNP型管,两管参数对称。两管的基极和射极对接在一起,基极输入信号,射极输出信号,其电路工作原理如下:2.1.1静态分析当输入信号ui=0时,两个三极管都工作在截止区,此时通过三极管个三个电极的电流均为零,负载上无电流通过,输出电压u0=0。2.1.2动态分析当输入信号为正半周期时,ui>0,三极管Q1导通,Q2截止,Q1管的射极电流i1从+Vcc自上而下流过负载,在RL上形成正半周输出电压,u0>0。当输入信号为负半周期时,ui<0,三极管Q2导通,Q1截止,Q2管的射极电流i2从-Vcc自下而上流过负载,在RL上形成负半周输出电压,u0<0。在输入信号ui的一个周期内,Q1,Q2轮流导通,而且i1,i2流过负载的方向相反,从而形成完整的正弦波。2.1.3指标计算输出功率为P0=0.5U2cem/RL最大输出功率为(1-1)

  Pom≈0.5U2CC/RL(1-2)电源供给功率为PE=2ζU2CC/πRLζ=Ucem/UCC电源最大供给电压PEmax=2U2CC/πRL效率ηη=πζ/4(1-6)(1-5)(1-3)(1-4)

  最大效率η集电极功率损耗PC=U2CC(2ζ/π-ζ)/RL(1-8)集电极最大功率损耗PCmax=4P0max/π

  2max=π

  /4≈78.5%

  (1-7)

  ≈0.4P0max

  (1-9)

  2.2甲乙类OCL电路

  如图2.2,是甲乙类OCL电路,是利用Q3管的静态电流IC3Q在电阻R1的压降来提供Q1,Q2管所需的偏压,即UBE1+UBE2=IC3QR1(2-1)

  其中Q3管组成前置放大电路,电容C1用来抑制偏置对交流信号的影响。当Q1,Q2参数完全一致时,有UBE1=UBE2=IC3QR1/2(2-2)

  2.3交越失真

  图2.1的乙类互补对称电路效率较高,但存在交越失真的问题。这是因为三极管输入特性曲线有一段死区,而且死区附近非线性又比较严重,而图1.1中两

  管的静态工作点取在晶体管输入特性曲线的截止点上,没有基极偏流。当基极电流ui小于开启电压时,Q1,Q2都截止,两管均无输出信号;在刚大于开启电压的很小范围内,i1,i2变化很慢,输出信号非线性严重。这样,在两管交替工作前后,在负载上产生的的波形与输入的正弦波相差较大如图2.3所示。

  图2.3交越失真为了消除交越失真,我们要设置合适的静态工作点,让三极管处于微导通的状态,如图2.4,我们可以加两个二极管使两晶体管处于微导通的状态。这样就可以使输出信号为完整的波形。

  图2.4消除交越失真的OCL电路

  3.OTL功率放大电路

  OTL功率放大电路又称单电源互补对称功率放大电路,简而言之就是在两管发射极与负载之间接一个大量电容C取代负电源。这种形式的电路没有输出变压器,而有输出偶合电容,简称OTL电路(OutputTransformerless)。如图3.1为乙类OTL电路,图3.2为甲乙类OTL电路。

  图3.1乙类OTL电路

  图3.2甲乙类OTL电路为保证功率放大器良好的低频响应,电容一般按式(3-1)选择,式中fL为C>1/2πfLRL放大器所要求的下限频率。图3.1电路的晶体管工作于乙类状态,同样存在交越失真,为消除交越失真,多采用甲乙类OTL电路。图3.2中,Q1,Q2工作在甲乙类状态,Q3组成激励级,工作在甲类放大状态。Q1,Q2组成互补功放级,输出端通过大电容C与负载RL相接。由Q3静态电流在二极管D1,D2两端产生的电压为Q1,Q2提供正向偏置电压,以消除交越失真。(3-1)

  4.实物焊接OTL电路

  4.1电路原理图

  图4.1实际焊接的OTL电路

  4.2电路分析

  输入极Q1(9014)工作于甲类状态,对信号进行电压放大,其基极工作电压等于两输出极三极管的中点电压,一般为电源电压的一半,这个电压的稳定由输出三极管的基极的两个二极管控制。Q2,Q3组成一套推挽放大电路,都工作于甲乙类状态。3.3欧姆电阻R5,R6串联在输出三极管的发射极上,稳定偏流,以减小环境温度、不同器件(如二极管、输出三极管)参数区别对电路的影响。R4,R3,R2是三管的偏置电阻。R1为负反馈电阻。D1,D2构成钳位电路,保证Q2基极电压始终比Q3基极电位高1.4V,那么Q2在Q3基极负半周电压高于-0.7V时就开始工作,从而消除交越失真。

  4.3各点波形分析

  如图4.2为输入端输入信号,电压幅值为436mv,经Q1放大后输出6.40V的电压(如图4.3),放大约15倍。

  图4.2输入波形

  图4.3Q1集电极极输出波形Q2,Q3射极输出波形如图4.4,电压幅值为4.44V,经大电容C输出电压大小相同的标准正弦波形(如图4.5)。输入信号波形与最终输出信号波形对比如图4.6,(黄色为输入波形,蓝色为输出波形)。

  图4.4Q2,Q3射极输出波形

  图4.5输出电压

  图4.6输入输出波形对比

  4.4遇到的问题

  在实物焊接的过程中,我有几次焊漏了导线,导致在测试波形几次不成功才发现电路不完整。我先后焊了两次,第一次由于理论知识不足不懂得如何调三级管的静态工作点,致使我又焊了一次。在调试的过程中我波形底部出现失真,我通过查阅资料知道了如何处理三极管非线性失真的问题(详见4.4)。

  4.5非线性失真的解决方法

  4.5.1截止失真的解决办法适当减小基极电阻RB阻值,使IBQ的值增大,提高静态工作点,就会消除截止失真。

  4.5.2饱和失真的解决办法(1)增加VCC。由于三极管饱和的根本原因是集电结收集电子的能力不足,所以增加VCC能够增强集电极收集电子的能力,但必须保证VCC在三极管的能承受范围内,在RC和管子不变的情况下,能够消除饱和失真。(2)增加基极电阻RB以减小基极电流,从而集电极电流IC=βIB,在集电极电阻RC和集电极电源VCC不变的情况下,由VCE=VCC-βIBRC得集电极电压变大,从而使集电极收集电子能力增强,消除饱和失真。(3)减小集电极电阻,在电路中其他参数不变的情况下,减小集电极电阻RC就减小了在RC上的压降由uce=VCC-βIBRC知加在集电结的电压增大,也增强了集电极收集电子的能力,从而消除饱和失真。(4)更换一只β较小的管子.在其他参数不变的情况下,换一只放大倍数较小的管子,由uce=VCC-βIBRC知:在集电极电阻上的压降减小,也即增大了加在集电结的电位,增强了集电结收集电子的能力,从而消除饱和失真。

  5.心得体会

  这次学习功率放大电路,开始时我觉得这个电路很简单,焊好电路得到波形就可以了,但当我动手去做的时候却发现没那么简单。整个OTL电路虽然不过区区十来个元件,但里面却包含了很多的知识,我从刚开始焊这个电路到最终得到完整的波形整整花了四天时间。所以我们不能被事物的表面所迷惑,而要看透它的内在。刘佐明2014/7/5

篇十二:otl电路工作原理

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  OTL电路自举电路

  彭宏娟1李崇容2(湖南信息职业技术学院,湖南长沙410200)摘要:本文简单介绍了OTL电路的原理及其特殊性,探讨了其在实际工作中可能引起的问题和解决办法,并说明自举电路如何改善电路的失真现象。还有OTL电路中常有电子管的特点。关键词:OTL电路自举电路失真

  功率放大器是放大电路的一个重要组成部分,目前比较常用的低频功率放大电路主要有OTL(OutputTransformerLess)电路、OCL(OutputCa2pacitorLess)电路、BTL(BalancedTransformerLess)电路。由于OTL无论是在电路结构上,还是在计算公式上都与低频特性较好的OCL和电源利用率较高的BTL电路有很多相似之处,而这3种电路,尤其是OCL和BTL电路目前广泛应用于多种视频、音频等设备中,因此理解和把握OTL电路的工作原理,有着极其深刻的理论和实际意义。1.简介OTL电路的原理

  图1

  图2

  图1为一基本OTL电路,该电路可以看成是由VT1和VT2两个工作于乙类工作状态的射极跟随器的组合。由于分别选用了NPN型和PNP型复合三极管,所以在输入正弦波信号时,两管可以交替工作在正、负半周,故称为OTL互补功率放大电路。由于两管均处于乙类工作状态,所以只有当输入信号大于三极管门限电压时,才出现基极电流,功放才有信号输出。因此在输入信号正负半周的交替过程中,当输入信号低于门限电压时,两个管子都处于截止状态,输出信号便出现了失真,这就是交越失真。为消除交越失真,需要给VT1、VT2设置合适的偏置电路,使两个管子均处于甲乙类状态。为了确保两管静态电流的稳定,故采用具有稳定正向电压的二极管组成两管基极间的偏置电路,如图2。2.OTL电路中的自举电路在OTL电路工作时,当输入信号的正半周使VT1导通时,随着正半周信号的增大,VT1的基极电位上升,使A点电位上升。当A点电位接近电源电压EC时,VT1的基极电流受限而不能增加很多,造成激励不足,甚至影响信号的正常放大。OTL电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励不足问题。OTL电路中的自举电路如下图所示:

  上图中,在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R2,在R2与R1的串联点上接入一个自举电容C1,这样就构成了由C1和R2组成自举电路。由于C1的容量比较大,静态时,C1两端充有UB电压,由于R2阻值比R1小,所以UB接近EC/2。当输入信号正半周时,大信号的输入会使A点电位上升,由于C1和R2的时间常数较大,电容C1两端的电压基本恒定,即不随输入信号的增大而改变。也就是说,靠C1上的充电电压UB激励VT1工作。由于C1的自举作用,输入信号的正半周B点电位随之升高,保证了VT1管有足够的激励电流使VT1充分导通。

  自举电路的思路就是使VT1基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高。由于OTL电路采用单电源供电,供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路的负载电流又很大,为保证足够大的输出功率,输出电容的容量选取的很大,一般都在几千微法。但大电容通常具有电感效应,在高频时容易产生相移,在低频时又影响放大(对低频信号的容抗大),而且大容量的电容不能采用集成电路制作。为解决这些问题,在大功率的电影扩音机中多采用无输出电容器的OCL电路。3.OTL电子管功放电路的特点普通电子管功率放大器的输出负载为动圈式扬声器,其阻抗非常低,仅为4~16Ω。而一般功放电子管的内阻均比较高,在普通推挽功放中屏极至屏极的负载阻抗一般为5~10kΩ,故不能直接驱动低阻抗的扬声器,必须采用输出变压器来进行阻抗变换。由于输出变压器是一种电感元件,通过变压器的信号频率不同,其电感线圈所呈现的阻抗也不同。为了延伸低频响应,线圈的电感量应足够大,圈数也就越多,因此在每层之间的分布电容也相应增大,使高频扩展受到限制,此外还会造成非线性失真与相位失真。为了消除这些不良影响,各种不同形式的电子管OTL无输出变压器功率放大器应运而生,许多适用于OTL功放的新型功率电子管在国外也不断被设计制造出来。电子管OTL功率放大器的音质清澄透明,保真度高,频率响应宽阔,高频段与低频段的频率延伸范围一般可达10HZ~100kHz,而且其相位失真、非线性失真、瞬态响应等技术性能均有明显提高。4.结束语通过上述的分析,希望大家在使用OTL电路时,能够更加熟练掌握该电路的基本组成及其工作原理,深刻理解电路中各元器件的作用,并能正确计算输出功率、管耗、效率等参数。

  参考文献[1]华中工学院康华光主编电子技术基础[2]谢嘉奎·电子线路·北京高等教育出版社,1984[3]李推轩.模拟电子技术[M]西安西安科技大学出版社,2004[4]谢广新,等电子线路(模拟部分)[M].北京:石油大学出版社

  作者简介:彭宏娟,湖南信息职业技术学院信息工程系,本科,讲师,研究方向为移动通信技术。从事专业基础教学工作

  李崇容,湖南信息职业技术学院信息工程系,本科,通信技术专业,从事专业教学的工作。

篇十三:otl电路工作原理

P>  单电源功率放大电路(OTL)

  实验十:单电源功率放大电路(OTL)

  一、实验目的

  1.理解OTL及OCL功率放大电路的工作原理2.掌握功率放大电路的调试及主要性能指标的测试方法。

  二、实验原理

  1.OTL互补对称功率放大电路:OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路,简称为OTL电路。2.OCL互补对称功率放大电路:OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路,简称为OCL电路。

  三、实验要求

  1.OTL电路如图1所示

  图一功率放大电路

  1)对该放大电路的负载R1进行参数扫描,分析其使节点5电压值为0.5*VCC时R1阻值大小。

  1)对该放大电路的负载R7进行瞬态扫描分析,记录分析结果。

  2)对该放大电路的耦合电容C1进行AC频率参数扫描分析,记录分析结果。

  (4)用示波器对该功率放大电路不同的输入信

  号,测量其输出电压值,将结果填入下表。

  Vi(V)0.1

  0.12

  0.14

  0.160.180.200.220.240.26

  Vo(V)676.808.938.1.01.11.31.41.41.5045614874658805138836mmm

  THD0.550.490.681.01.72.63.96.810.6859224142965766

  2.OCL功率放大电路如图2所示。

  实验电路

  (1)在图中调整Rp,使Q1和Q2间的节点电位接近0V。

  (2)设置信号发生器为正弦波,1KHz,2V

  (3)运行仿真,观察输入输出波形,测量输出功率。

  P=U*I=1.374V*1.374mA=1.888mw五、其它说明

  注意上课携带模拟电路教材。

篇十四:otl电路工作原理

P>  otl3cg12..3dg12功率放大电路图工作原理说明

  如图所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管T1组成推动级,T2、T3是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管,他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态,它的集电极电流Ic1的一部分流经电位器RW2及二极管D,给T2、T3提供偏压。调节RW2,可以使T2、T3得到适合的静态电流而工作于甲、乙类状态,以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位UA=1/2UCC,可以通过调节RW1来实现,又由于RW1的一端接在A点,因此在电路中引入直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。当输入正弦交流信号

  Ui时,经T1放大、倒相后同时作用于T2、T3的基极,Ui的负半周使T2管导通(T3管截止),有电流通过负载RL,同时向电容C0充电,在Ui的正半周,T3导通(T2截止),则已充好的电容器C0起着电源的作用,通过负载RL放电,这样在RL上就得到完整的正弦波。C2和R构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。OTL电路的主要性能指标

  1、最大不失真输出功率Pom理想情况下,Pom=UCC2/8RL,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的POM=UO2/RL。2、效率=POM/PE×100%PE-直流电源供给的平均功率理想情况下,功率Max=78.5%。在实验中,可测量电源供给的平均电流Idc,从而求得PE=UCC×Idc,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。3、频率响应当声音功率比正常功率低3dB时,这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率,即为该设备的频率响应。4、输入灵敏度输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号Ui之值。

篇十五:otl电路工作原理

P>  单电源功率放大电路(OTL)

  实验十:单电源功率放大电路(OTL)

  一、实验目的

  1.理解OTL及OCL功率放大电路的工作原理2.掌握功率放大电路的调试及主要性能指标的测试方法。

  二、实验原理

  1.OTL互补对称功率放大电路:OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路,简称为OTL电路。2.OCL互补对称功率放大电路:OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路,简称为OCL电路。

  三、实验要求

  1.OTL电路如图1所示

  图一功率放大电路

  (4)用示波器对该功率放大电路不同的输入信

  号,测量其输出电压值,将结果填入下表。

  Vi(V)0.1

  0.12

  0.14

  0.160.180.200.220.240.26

  Vo(V)676.808.938.1.01.11.31.41.41.5045614874658805138836mmm

  THD0.550.490.681.01.72.63.96.810.6859224142965766

  2.OCL功率放大电路如图2所示。

  实验电路

  (1)在图中调整Rp,使Q1和Q2间的节点电位接近0V。

  (2)设置信号发生器为正弦波,1KHz,2V

  (3)运行仿真,观察输入输出波形,测量输出功率。

  P=U*I=1.374V*1.374mA=1.888mw五、其它说明

  注意上课携带模拟电路教材。

篇十六:otl电路工作原理

P>  实验十:单电源功率放大电路〔OTL〕

  一、实验目的

  1.理解OTL及OCL功率放大电路的工作原理2.掌握功率放大电路的调试及主要性能指标的测试方法。

  二、实验原理

  1.OTL互补对称功率放大电路:OTL互补对称功率放大电路全称为无输出变压器的功率放大电路,简称为OTL电路。2.OCL互补对称功率放大电路:OCL互补对称功率放大电路全称为无输出电容的互补对称功率放大电路,简称为OCL电路。

  三、实验要求

  1.OTL电路如图1所示

  图一功率放大电路

  实验电路

  (1)观察输出波形

  (2)直流工作点分析

  〔3〕参数扫描1)对该放大电路的负载R1进行参数扫描,分析其使节点5电压值为0.5*VCC时R1阻值大小。

  1)对该放大电路的负载R7进行瞬态扫描分析,记录分析结果。

  2)对该放大电路的耦合电容C1进行AC频率参数扫描分析,记录分析结果。

  〔4〕用示波器对该功率放大电路不同的输入信号,测量其输出电压值,将结果填入下表。

  Vi(V)0.1

  0.12

  0.14

  0.160.180.200.220.240.26

  Vo(V)676.045m808.614m938.874m1.0651.1881.3051.4131.4881.536

  THD0.556

  0.498

  0.685

  1.0921.7242.6143.9296.86510.766

  2.OCL功率放大电路如图2所示。

  实验电路

  (1)在图中调整Rp,使Q1和Q2间的节点电位接近0V。

  (2)设置信号发生器为正弦波,1KHz,2V

  (3)运行仿真,观察输入输出波形,测量输出功率。

  P=U*I=1.374V*1.374mA=1.888mw五、其它说明

  注意上课携带模拟电路教材。

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