無輸出變壓器電路制作OCL立體聲功放
省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL電路.其中,OTL為OutputTransformerLess的縮寫.OTL電路為單端推挽式無輸出變壓器功率放大電路.通常采用電源供電,從兩組串聯的輸出中點通過電容耦合輸出信號.OTL電路是一種沒有輸出變壓器的功率放大電路.OTL電路不再用輸出變壓器,而采用輸出電容與負載連接的互補對稱功率放大電路,使電路輕便、適于電路的集成化,只要輸出電容的容量足夠大,電路的頻率特性也能保證,是目前常見的一種功率放大電路.它的特點是:采用互補對稱電路,兩組串聯的輸出中點"可理解為采用互補對稱電路(NPN、PNP參數一致,互補對稱,均為射隨組態,串聯,中間兩管子的射極作為輸出).OTL電路的優點是只需要一組電源供電.
由兩個對稱的工作在乙類狀態的射極輸出器組合而成.T1(NPN型)和T2(PNP型)是兩個特性一致的互補晶體管;電路采用雙電源供電,負載直接接到T1,T2 的發射極上.因電路沒有輸出電容和變壓器,故稱為無輸出電容電路,簡稱OCL電路.
在晶體管收、擴音機中,廣泛采用推挽功率放大電路.一般的推挽電路總需要輸出變壓器和輸入變壓器,這種變壓器耦合的電路存在一些缺點,如:由于變壓器鐵心的磁化曲線是非線性的,它會使放大電路產生非線性失真,由于變壓器的漏磁對電路輸入回路、中頻回路的寄生耦合,會使整機工作不穩定,特別是由于變壓器的存在,嚴重地影響了電路的頻率特性,這是因為變壓器繞組的電感量不能做得太大,因此,在低頻時感抗較小(XL=wl),使信號被分流了一部分,使低頻端增益降低.這樣使高、低音都不夠豐滿.
為了克服這些缺點,出現了另一類電路叫"無輸出變壓器電路".這類無變壓器功放電路甩掉了級間耦合用的輸入、輸出變壓器,改用直接耦合.這樣,電路結構雖然復雜些,但便于加負反饋電路,使頻響寬、失真小,易滿足大功率和小型化的要求.
無輸出變壓器電路的種類很多,按輸出級與揚聲器的連接方式分OTL電路(電容耦合)、OCL電路(直接耦合)、BTL(電橋形式連接).
本功放機采用典型的OCL電路,它具有穩定性高、頻響范圍寬、保真度好等優點,在高保真放聲設備中常采用這種電路.本OCL立體聲擴音機適合廣大電子愛好者和音響發燒友裝配使用.
一、電路的工作原理
圖1是本OCL立體聲功放機的原理電路圖.
由圖1可看出,揚聲器與放大器的輸出端是直接耦合,中間省掉了隔直流用的輸出電容,為了使電路輸出端的直流電位為零伏,采取了正負對稱電源供電,差分放大器輸入等措施.圖1中,vti、vt2是差分放大輸入級,vt3是激勵級,vt4~vt7是復合互補輸出級.音頻信號經過耦合電容c1和ri送到vti的基極,經放大后,由vti的集電極輸出,并送至vt3進一步大,vt3集電極輸出的激勵信號去推動功率輸出級vt4~vt7工作,這樣經功率放大后的音頻信號可推動揚聲器工作.
為了便于進一步分析,可將圖1簡化為圖2的形式.vt4和vt6復合后等效為一只npn型晶體管,而vt5和vt7復合等效為一只pnp型晶體管.從圖3電路的vt4、6和vt5、7以及電源濾波電容c9、c10可以看出,它們相當于一個電橋.當vt4、6、vt5、7完全相同,c9、c10也完全相同時,橋臂平衡,揚聲器沒有直流通過.若正負兩組電源完全對稱,則可以保證輸出端電位為零伏.
由于電路全部是直接耦合,環境溫度和元件參數的任何變化都會影響輸出端(a點,圖2中)的電位.為此,vt1、vt2組成了差分放大器以克服零點漂移,電路中還施加了直流負反饋,即輸出端通過r6加至vt2的基極,這樣可以保證輸出端(a點)的電位為零伏.其反饋過程是:a點電位↑-ube2↑-ie2↑-ur4↑-ubel↓一icl↓一uc1↑-ube3↓一ie2↓-ur7↓一ube4、6↓(ube5、7↑)一vt4、6內阻↑(vt5、7內阻↓)一a點電位↓.反之,如果a點電位↓,將通過相反變化過程使a點電位↑.
二、元器件的選擇
輸出級選用進口的優質大功率三極管;2n3055,β值盡可能高一些,其余晶體管選用南韓進口的三極管9014和9012,vd3~vd6選用橋堆1N4001,vd1、vd2選用1N4148.電源濾波電容器c7~c10選用的電解電容器1000μ/35v,其余元件見元件清單表.
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