分立件OTL电路的调整

呜呼

对分立件无输出变压器功放电路（简称OTL电路）的调整分为静态与动态两步，先静后动。现在分别叙述如下：
一，静态调整
见下图：
按照图中说明进行即可，务必使电路的静态工作点为设计值，这里是：中点电压约负3V，互补管的集电极电流为4——8ma。

二，动态调整
动态调整就是在放大器的输入端加上信号，使放大器在实际工作状态下，测试和判断互补晶体管是否对称地工作。有条件的可以利用示波器和信号发生器进行。这里只介绍没有上述仪器的情况下，仅用市电做信号源以万用表配合进行测试与判断的办法，见图1所示的作为音频放大的OTL电路。
   1，制作信号源
在调试之前，我们先安装一只极为简单的信号源，如图2所示。

这里的变压器可以采用任何一个具有5～10伏绕组的小功率电源变压器。电位器W采用1千欧3瓦线绕电阻。电解电容器应取大一点，以免信号发生失真；同时还应注意电容器的耐压应高于10伏。
    2，动态调试。
a，根据电路额定功率，求出扬声器两端的交流电压。

已知（根据设计），电路的额定功率为150mw（0.15W）（即扬声器得到的功率），扬声器的阻抗为16欧姆。根据上式，可以算出，扬声器（负载）两端饿电压约为1.55V.
b，将图2所示信号源接入220伏、50～60赫交流电源。
把W置于最低位置，将S与图1中B点接通，A点与D点接通，同时用万用表直流电压档测量E点电压，调W缓缓加大输入信号，使输出达到电路额定值（可用交流电压档测量扬声器两端电压，如图1的额定值为150毫瓦，相应的交流电压指示应为1.55伏）。

在边加入信号的同时，边观察E点直流电压，如1/2Ec不变，则说明此OTL电路是对称地进行放大的。
    如果在缓缓加大信号后发现E点电压随信号的增大而逐渐偏移，例如E点电压由-3伏变为-3.2伏（注意，在观察时可暂停加大信号），此时说明BG3的β小了，或者BG2的β大了；更换一只晶体管，重调直流工作点，并重复前述步骤，直至达到要求。反之，加大输入信号后如果E点电位向着与上述相反的方向偏移，例如变为-2.8伏等，则是BG3的β大了，或BG2的β小了。
    3，这种调整方法的原理
因为我们采用交流50赫市电作信号，它是标准正弦波信号，经过不失真放大后还是正弦波。我们知道：完整周期的正弦波的平均值等于零，而我们用万用表直流电压档测试E点电压，量得的是输出交流正弦信号若干个完整周期的平均值与直流电压12Ec之和。
a，互补管放大倍数相同，饱和压降（Uces）相等。那么如果OTL电路是对称地、不失真地进行放大，则输出端的交流信号是正、负半周对称的正弦波，如图3中实线所示，其平均值为零。此时E点量出的直流电压应保持1/2Ec不变。

    b，互补管放大倍数不相等。即两个互补晶体管不对称，假定BG3的β较小，对信号的放大量减小（根据OTL电路工作原理，图1输出信号的正半周是由BG3放大，负半周是由BG2放大），结果将如图3中正半周的虚线所示，或者如果BG2的β较大，对信号的放大量比BG3的大，则此时正负两个半周的平均值之和不再为零，而是一个负值，例如由原来的-3伏变为-3.2伏。相反，则E点电压向正的方向变化，如图4中虚线所示。

    c，互补管饱和压降（Uces）不相同。这时，当输出信号逐渐加大时，E点电压并不立即变化。当输出信号随输入信号加大而增大到一定值（例如当扬声器两端电压达到1.2伏）以后，才开始随信号的加大而逐渐产生偏移。这是因为互补晶体管的集电极—发射极饱和压降Uces不一致而造成的。如果BG3的Uces较大，则BG3将比BG2提前饱和，它所放大的正半周将产生“削峰”现象，见图5（a）。

图中①、②虚线表示信号较小时的情况，此时正、负半周对称，E点电压为12Ec不变；实线表示输入信号较大时，晶体管BG3产生饱和的情况，此时E点电压向负的方向偏移。反之，如果BG2的Uces较大，则BG2将比BG3提前饱和，E点电压将向正值方向变化，如图5（b）所示。在上述情况下，应尽量更换一只Uces较小的同型号管子，使两管对称，以提高不失真输出功率。
       电路图中各管型号为：BG1—3AX31；BG2—3AX81，3AX31；BG3—3BX3，3BX01，3DK4，3DG12，3DG27等。
这种方法也同样适用于复合互补晶体管OTL电路。

【本文以无线电杂志上潘英学冯雪晴文章为基础适当增加内容编辑而成】

[ 本帖最后由 呜呼 于 2010-3-31 12:27 编辑 ]

呜呼

原帖由 冰岛 于 2010-3-31 12:36 发表
呜版主介绍的动态调试的方法既简单又实用，我也用过类似的方法。此法同样适用于有输出变压器的功放。其实这种方法是受电池内阻影响很大的，最好用两只电压表同时量OTL输出中点对电源正极和对负极的电压，就能不受电池 ...

您的电路有误，修改如下：

呜呼

原帖由 冰岛 于 2010-4-1 10:45 发表
在有源负载的基-射极间接入的是电容而不是稳压二极管，因为在这里的有源负载并不需要输出不受电源电压影响的恒定电流，它的作用只不过是在对推动管输出的信号没有分流的前提下为推动管提供集电极供电；而之所以说是恒 ...

“"而之所以说是恒流，是因为  其集电极电流=(Vcc/2-0.7V)/Rb×β，而这个数值是一个固定值。......”——如此说来，岂不是所有的晶体管电路就都是恒流的啦，因为它们都不可以背离这个关系式：Ic=βIb。我的理解是：

1，“恒流管”BG2的静态工作电流由公式Ic=(Vcc/2-0.7V)/Rb×β决定；
2，动态时，在一定程度上有“恒流”效果。原因是，由于在BG2的基极——发射极间并有容量较大的电容，使基极电位不能突变，因此此管集电极电流也不能突变——于是有“恒流”作用。
3，为了与典型恒流电路有区别，本电路应称之为“准恒流”电路。

[ 本帖最后由 呜呼 于 2010-4-2 07:32 编辑 ]

呜呼

原帖由 冰岛 于 2010-3-31 12:36 发表
呜版主介绍的动态调试的方法既简单又实用，我也用过类似的方法。此法同样适用于有输出变压器的功放。其实这种方法是受电池内阻影响很大的，最好用两只电压表同时量OTL输出中点对电源正极和对负极的电压，就能不受电池 ...

与冰岛商讨：我认为您提供的电路可能存在比较大的失真：
1，您说，末级电流不一定是4——8ma ，在用了准恒流源后，“此时其最佳值应是0.5毫安，”。这么小的电流，恐怕难以消除末级的交越失真。
2，您提供的电路取消了交流电压负反馈。
3，根据这两点，我对电路进行了以下修改：

与原电路相比，区别是：
a，准恒流源管BG2的偏置电阻R3直接通地，这样就免除了输出端（中点）对BG2的工作的干扰，从而是电路工作更加稳定；
b，激励级在保证有直流负反馈的基础上增加了交流负反馈——R1直接接到输出端（中点），有助于减小失真；
c，完善了末级偏置电路——在C、D两点之间增加电阻R4与R5，用R4来调整末级工作点，以消除交越失真。

[ 本帖最后由 呜呼 于 2010-4-2 12:09 编辑 ]

呜呼

看了您的这番说明，我才明白：我对OTL电路的理解，一直还是停留在传统的思维之中，并没有过渡到“恒流源”负载。。。。。。中！
故，我对您的关于这种“准恒流源”的论点的原则上都可以接受。特别是关于“交越”失真论述，使人耳目一新——我从来就没有见到过类似的论述。。。。。。
但是，我认为，交流负反馈还是有必要加入的。理由是：
1，        当互补管放大倍数不完全相同的时候，输出信号的波形不可避免的存在失真；
2，        激励级的准恒流负载不能解决这个问题。根据您说的，恒流负载解决的是把电压激励变为电流激励，管不了末级输出电流。
3，        有了交流负反馈，可以在一定程度上减小失真。

bd6bm

谢谢楼上各位，我是想挑选一对高频功放对管（3DA98），做短波功放用，输出大概在40—50W左右，经过简单挑选的管子，经实际应用，效果总是不理想，发出去的信号老是失真。所以才想要精确挑选一对对管来改善一下。

酷鱼

学习了。

苹果

顶起来

高原

谢谢楼主老师和楼上老师的交流，学生学习并下载了，谢谢。