什么是甲乙类功放偏置电路及自举电路,工作原理是什么
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发布时间：2022-11-21 12:21
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时间：2024-11-14 12:37
为提高效率，功率放大器常工作在乙类、甲乙类状态，并利用互补对称结构使其不失真。
主要指标：输出功率、效率和非线性失真。理论上，最大输出效率可达78.5%。
OTL电路采用单电源供电，要求通过大电容接上负载，以保证输出电压的正负跟随能力。
为解决中大功率管互补配对问题和提高驱动能力，常利用互补复合管获得大电流增益和较为对称的输出特性，形成实际电路中经常使用的准互补功率放大器。此外，还通过增加自举电路，保证输出电压正负半周的良好对称性。
功率放大电路按工作状态的分类根据在正弦信号整个周期内的三极管导通情况，可分为几种工作状态：
1、甲类：一个周期内均导通，导通角等于360°。
静态工作电流ICQ≥ICM(信号电流峰值)，电压放大电路都属此类。
2、乙类：导通角等于180°。即ICQ=0，晶体管只导通半周。
3、甲乙类：导通角大于180°，小于360°。即0≤ICQ≤ICM
4、 丙类：导通角小于180°
一、互补对称式甲乙类功率放大电路
甲乙类双电源互补对称电路
（1）基本工作原理
电路中除增加驱动级VT1管外，还增加了两只二极管VD1、VD2，目的是建立一定的直流偏置，偏置电压大于管子死区电压，以克服交越失真。此时管子工作于甲乙类状态。
静态：利用VT1基极电流在VD1、VD2的正向压降给VT1、VT3两管提供基极偏置电压，发射结电位分别为VD1、VD2的正向导通压降，致使两管处于微弱导通状态——甲乙类状态。
两管静态电流相等，负载上无静态电流，输出电压Uo=0。
动态：当有交流信号输入时，VD1和VD2的交流电阻很小，可视为短路，从而保证两管基极输入信号幅度基本相等。两管轮流工作。
电路存在问题
第一：当要求输出功率较大时，要求推动功率管的基极电流也要很大，而由于功放管的β不会很大，所以驱动级VT1要提供大电流难以做到。
第二：两只大功率异型管的的配对比较困难，难以做到特性对称。
准互补对称式功率放大电路
为解决上述问题，可以增加复合管VT2、VT4 →代替VT2；VT3、VT5 →代替VT3。这样，既扩大了电流驱动能力，同时也利用同类型的VT4、VT5作为输出管，较好地实现了特性匹配的目的。
单电源互补对称式功率放大电路（OTL）
实际电路中，如收音机、扩音机中，常采用单电源供电。单电源供电常采用变压器耦合，这里省略了变压器，称为无输出变压器。简称OTL电路。
（1）基本工作原理
静态：因两管对称，VT2、VT3两管发射极e的电位UE=12UCC，负载无电流。
动态：ui>0→VT2导通，VT3截止→对负载供电，并对C充电； ui<0→VT3导通，VT2截止→电容C通过VT3、RL放电维持负半周电流（电容C相当于电源）。
注意：应选择足够大的电容C，以维持其上电压基本不变，保证负载上得到的交流信号正负半周对称。
（2）存在问题
当e点电位升高时，b点电位基本不变，VT2管基极电流减小，负载电流减小，使得输出电压正方向变化的幅度受到*，远小于12UCC。
自举电路
增加电容C3和电阻R3，靠电路本身抬高p点电位，原理如下：up=UCC−IC1R3ue=12UCCUC3=up−ue}⇒UC3=12UCC−IC1R3
若电容C3足够大，充电后UC3基本不变，为一常数。
由于up=UC3+ue
显然ue↑→up↑
即e点电位升高→p点电位随之升高→VT2充分导通→保证负载两端有足够大的电压变化量
