乙类互补推挽otl功放电路发生震荡和削顶，请教超级高手

girlexplorer

如图。自举电容C4不接。
信号源V1断开时，A点电位3V，电流1.5mA，正常。
信号源50mVpk接上时，一开始运行正常，如上图所示，但是输出的紫色波形明显有削顶现象。
然后，过了几秒钟，开始震荡，且震荡越来越大，如下图所示。然后，震荡继续增大。

如果自举电容C4接到A点，结论和上面一样，也是震荡和削顶，波形和不接区别也很小。

如果信号源改成20mVpk，则无论如何，不会震荡，削顶现象也减轻。

震荡和削顶的原因何在？请教的。
另外，哪位推荐几本功放电路设计计算教材，学习一下。老衲胡乱折腾，发现功放电路的坑太多，难搞明白。

单击，再单击，可看到清晰大图。

xlf0602

girlexplorer 发表于 2024-2-13 21:34
这种otl功放电路，上下功放管的放大能力是不平衡的（不相等的）。
Rc+R3+两个二极管接下管。
Rc接上管。
上下管不对称。

按3楼说的，在Q1Q2的基极之间跨接一个电容，这个问题就解决了。
其实合理的电路以及合理的元件参数，你说的问题都不存在：

xlf0602

girlexplorer 发表于 2024-2-25 01:31
老衲又发现了一个很奇怪的现象，又要请教超级高手了。

古人云：喇叭阻抗不一样，功放电路的元件参数也应 ...

如果一个人能干挑200斤担子的活，岂能干不好挑100斤担子的活？只会干得更好。

xlf0602

R5不能接到Q1的射极，变正反馈了。应该连接到Q1的基极。

斌斌

在这里求一个好用的仿真软件!不甚感激!

zhang3256827

你们用的是什么仿真软件

dabfxz

你们用的是什么仿真软件啊？

小鬼头

先给输入的10u电容串联一只数k或10k级的电阻。

因为你这个电路基本没有什么负反馈量，所以，失真大，正弦波变形严重

大孔景元

电路有两个问题，一是输出的两个管子基极之间应该接一个电解电容，使两个基极之间的交流阻抗理论为0，.二是C4和100欧电阻构成一个高通滤波器，截止频率要低到功放最低频率的二十分之一左右，C4应该大于220微法，以保证低频使有较好的自举作用

枫丹白露

一级倒相的低频放大电路是不会自激的，输入端要能产生电压反馈需要串接一个电阻，

locky_z

信号源内阻是0的，
LZ的电路增益就是R4/0，等于无反馈开环。

HenryYam

没有自举电容，自然会削顶。

WXYZ

1.自激是由于所用的管子截止频率很高，属于高频管，所以，应该在推动管的基极与集电极接一个小电容。2.正弦波上部截顶，是推动管过早截止，也就是推动管静态工作电流偏小了。具体的原因就是推动管的集电极负载电阻太大了。这个负载电阻为100+1000+660。调整推动管的工作电流，就是调整这个负载电阻的大小，使正弦波最大且上下同时切顶（对称切顶），静态电流就调好了。调整的过程中要随时保持输出端中点电位为电源电压的一半。加不加负反馈，调整方法都是这样的。

gmchen

Q3是一个没有负反馈的共射放大器，这种放大器的输入接近或超过26mV后晶体管的非线性迅速增加，削顶、自激等均源于此。
解决方法是加入合适的负反馈。

aaa555000

最近也在学习仿真，虽只是个刚入门的低手，因感兴趣，所以也咧咧一番。口说无凭，权当一次练习，仿一下真假。按楼主原设仿真如下，直流状态正常。



按楼主所言仿真，出现的情况不虚。信号输入50mV时，出现削顶和自激振荡，减少信号输入至20mV后，虽然波形不好，但也算正常。这就是典型的大信号失真。







也许，有高人会说，大信号只引起削失真，不会自激。这话只对了一半，只知其然，不知其所以然。其所以然就是硅管多是高频管，在过量信号的诱发下，极容易出现高频自激振荡。解决的办法只一小招，送与楼主试验，在驱动管CB极间加个几十～几百pF的瓷片电容，便可通杀更大信号的自激。



2N3904、06体力不够，不宜为功放仿真，不失真输出功率太小。

girlexplorer

aaa555000 发表于 2024-2-7 16:42
最近也在学习仿真，虽只是个刚入门的低手，因感兴趣，所以也咧咧一番。口说无凭，权当一次练习，仿一下真假 ...

老衲试了一下，bc电容消震法确实不错，大概率在所有功放电路中都可以这样消震。

谢老爷子提示。谢各位提示。

老衲详细试了一遍，记录一下：
（C4没接，输入50mVpp）

Q3-bc加电容：
10pf 震荡，
20pf-20nf 不震荡。扫频发现，20pf-5nf时，音频范围内放大倍数基本完全不变，>5nf时，音频高音放大倍数已经下降。
>20nf，不震荡，但输出波形变形、变小。扫频发现，音频的高音放大倍数已经明显下降。

Q3不加电容，Q2-bc加电容：
表现和Q3加电容基本完全一样，也能消震。

Q3、Q2不加电容，Q1-bc加200pf电容，震荡。

Q3、Q2、Q1都不加电容，R3-660欧电阻两端加电容：
1uF-10000uF，不震荡，扫频发现输出幅度特性不变。
1uF时，Q3-C极波形明显变形，但输出没有变形。

因此，比较合理的消震方法是前置驱动管Q3-bc极加200pf电容。



补充内容 (2024-2-8 20:49):
C4不接，50mVpk。（主贴也是50mVpk，误写成pp）
V1改成200hz，震荡。Q3-bc接20pf，不震荡；接20nf，不震荡。
V1改成10khz，震荡。Q3-bc接20pf，不震荡；接20nf，不震荡。

3042775020

。 对于楼主的电路谈一下个人的看法。输出波形正向峰值削顶是因为100Ω，R1,R3这一路的阻值太大导致Q3的电流太小的原因。可以把R3用两个正向串联的1N4148代替，R1减少到510Ω，原来的100Ω电阻减少到51Ω可以改善输出信号的正向削波。为了改善电路的稳定性，可以在Q3的基极和地之间接入一个10K的电阻同时调整R4的阻值使A点的电位等于电源电压的一半即可（这样的接法是给电路引人一个电压并联负反馈）。当然在Q3的基极和集电极之间接入一个100p的电容防止自激。通过这样的改动可以使电路比较稳定地工作。个人观点，仅供参考。

3042775020

楼主不好意思，昨天的回帖有一个地方失误了。R3更换成一个1N4148即可，那样电路工作在甲乙类状态。如果更换成两个1N4148电路将会工作在甲类状态。

girlexplorer

3042775020 发表于 2024-2-7 22:39
。 对于楼主的电路谈一下个人的看法。输出波形正向峰值削顶是因为100Ω，R1,R3这一路的阻值太大导致Q3的电 ...

谢提示。

已经确认，削顶是26mv的三极管先天限制，所有三极管、所有电路都存在此现象，无法用任何办法解决的。

不接信号源，两个功放管之间（C3左边）电位3V，电流约2mA，正常。
上半图，50mVpk，削顶。（没有震荡）
下半图，10mVpk，没有削顶。大概放大了30几倍。

实际扫频发现，这种Q3偏置，C2、C5的容量对低音影响都很大，居然要500uF才比较理想，若容量小，影响低音，这种现象很奇怪的，原因待研究。
C4容量对低音没有什么影响。

单击，再单击，可看到清晰大图：



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比较一下自举电容的作用，如图：
不接信号源时，两个功放管之间（C3左边）电位3V，电流1.67mA，正常。
上半图，C4接上，输出幅值394mv，放大了39倍。
下半图，C4没接，输出幅值297mv。
自举电容将输出增大了32%。
自举电容的最佳容量、作用原理待研究测试。







补充内容 (2024-2-8 23:37):
用“比较一下自举电容的作用”的图试了一下：
信号源1Khz，      C4-1uf-输出幅值305mv，10uf-386mv，100uf-402mv，1000uf-402mv。
信号源改成50hz，C4-1uf-输出幅值277mv，10uf-281mv，100uf-368mv，1000uf-399mv。

aaa555000

girlexplorer 发表于 2024-2-7 21:28
老衲试了一下，bc电容消震法确实不错，大概率在所有功放电路中都可以这样消震。

谢老爷子提示。谢各 ...

在功放仿真时，建议选择元件库中集电极电流大的型号， TO-92类有不少1A电流的，这样才仿真才有意义。
2N3904 NPN 40V 0.2A 0.625W 300M   仿真测 hfe：1mA-167 ，100mA-103 T O-92
2N3906 PNP 40V 0.2A 0.625W 250M   仿真测hfe：1mA-218 ，100mA -103 TO-92
耗散功率只相当于9014、9015，Ic大于50mA时，管耗急剧增加。
过去，受网上流传的不实仿真忽悠，一直不相信仿真。这次冬眠心血来潮，学一下仿真混时，才明白那些不实仿真的原因，主要是用错了元件模型，其次才是设计问题。虽然仿真不是万能的，但在很大程度上能减少实作的工作量。

附图供参考：