基于无输出变压器电路制作OCL立体声功放

接线图 2024年03月08日 11:11 191 admin

　　省去输出变压器的功率放大电路通常称为OTL电路.其中,OTL为OutputTransformerLess的缩写.OTL电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路.通常采用电源供电,从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号.OTL电路是一种没有输出变压器的功率放大电路.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.它的特点是:采用互补对称电路,两组串联的输出中点"可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出).OTL电路的优点是只需要一组电源供电.
　　由两个对称的工作在乙类状态的射极输出器组合而成.T1(NPN型)和T2(PNP型)是两个特性一致的互补晶体管;电路采用双电源供电,负载直接接到T1,T2 的发射极上.因电路没有输出电容和变压器,故称为无输出电容电路,简称OCL电路.
　　在晶体管收、扩音机中,广泛采用推挽功率放大电路.一般的推挽电路总需要输出变压器和输入变压器,这种变压器耦合的电路存在一些缺点,如:由于变压器铁心的磁化曲线是非线性的,它会使放大电路产生非线性失真,由于变压器的漏磁对电路输入回路、中频回路的寄生耦合,会使整机工作不稳定,特别是由于变压器的存在,严重地影响了电路的频率特性,这是因为变压器绕组的电感量不能做得太大,因此,在低频时感抗较小(XL=wl),使信号被分流了一部分,使低频端增益降低.这样使高、低音都不够丰满.
　　为了克服这些缺点,出现了另一类电路叫"无输出变压器电路".这类无变压器功放电路甩掉了级间耦合用的输入、输出变压器,改用直接耦合.这样,电路结构虽然复杂些,但便于加负反馈电路,使频响宽、失真小,易满足大功率和小型化的要求.
　　无输出变压器电路的种类很多,按输出级与扬声器的连接方式分OTL电路(电容耦合)、OCL电路(直接耦合)、BTL(电桥形式连接).
　　本功放机采用典型的OCL电路,它具有稳定性高、频响范围宽、保真度好等优点,在高保真放声设备中常采用这种电路.本OCL立体声扩音机适合广大电子爱好者和音响发烧友装配使用.
　　一、电路的工作原理
　　图1是本OCL立体声功放机的原理电路图.

基于无输出变压器电路制作OCL立体声功放第1张

　　由图1可看出,扬声器与放大器的输出端是直接耦合,中间省掉了隔直流用的输出电容,为了使电路输出端的直流电位为零伏,采取了正负对称电源供电,差分放大器输入等措施.图1中,vti、vt2是差分放大输入级,vt3是激励级,vt4~vt7是复合互补输出级.音频信号经过耦合电容c1和ri送到vti的基极,经放大后,由vti的集电极输出,并送至vt3进一步大,vt3集电极输出的激励信号去推动功率输出级vt4~vt7工作,这样经功率放大后的音频信号可推动扬声器工作.
　　为了便于进一步分析,可将图1简化为图2的形式.vt4和vt6复合后等效为一只npn型晶体管,而vt5和vt7复合等效为一只pnp型晶体管.从图3电路的vt4、6和vt5、7以及电源滤波电容c9、c10可以看出,它们相当于一个电桥.当vt4、6、vt5、7完全相同,c9、c10也完全相同时,桥臂平衡,扬声器没有直流通过.若正负两组电源完全对称,则可以保证输出端电位为零伏.
　　由于电路全部是直接耦合,环境温度和元件参数的任何变化都会影响输出端(a点,图2中)的电位.为此,vt1、vt2组成了差分放大器以克服零点漂移,电路中还施加了直流负反馈,即输出端通过r6加至vt2的基极,这样可以保证输出端(a点)的电位为零伏.其反馈过程是:a点电位↑-ube2↑-ie2↑-ur4↑-ubel↓一icl↓一uc1↑-ube3↓一ie2↓-ur7↓一ube4、6↓(ube5、7↑)一vt4、6内阻↑(vt5、7内阻↓)一a点电位↓.反之,如果a点电位↓,将通过相反变化过程使a点电位↑.

基于无输出变压器电路制作OCL立体声功放第2张

　　二、元器件的选择
　　输出级选用进口的优质大功率三极管;2n3055,β值尽可能高一些,其余晶体管选用南韩进口的三极管9014和9012,vd3~vd6选用桥堆1N4001,vd1、vd2选用1N4148.电源滤波电容器c7~c10选用的电解电容器1000μ/35v,其余元件见元件清单表.

基于无输出变压器电路制作OCL立体声功放第3张

　　三、安装制作
　　此电路的印刷电路图见图3.它包括二路OCL功放电路及直流供电电路,4只大功率管2N3055的管身与印刷电路板间需加装散热板,用螺丝固定.电阻器一律卧式安装,电容器及三极管采用立式安装,并紧贴电路板,焊接要求牢固可靠,电路板上有两根跳线,用铁线焊接即可.
　　四、调试
　　本电路所用的电源变压器需自行准备,采用中心抽头双输出变压器(AC:15V×2),功率不低于40瓦,接在印刷电路板的AC~和上处,通电后在C9和C10两端产生±18v的直流电压,扬声器两端的电压为零伏.
　　首先调整差分放大器vtl、vt2的电流,为了避免功率管有大电流流过,先用导线将vt4、vt5的基极短接,使vt4~vt7截止.然后把电阻r6接输出的一端焊下来接地.差分放大级的射极总电流由r4决定,调节R4使vt1、vt2的射极总电流为1mA,把电阻r6复原后,扬声器两端电压应为o.若有偏移,可调整r3.

基于无输出变压器电路制作OCL立体声功放第4张