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乙类OTL功率放大器仿真实训指导

1、CDIO设计目的

设计乙类OTL功率放大器，并熟悉其设计原理，进行multisim的仿真。

利用555定时器设计信号发生器（方波，三角波，正弦波），并进行仿真。

通过设计与仿真进一步加强对有关理论的认识。

加深了对电路设计技巧及电子电路原理的理解。

2、CDIO设计正文

2.1功率放大器的设计

2.1.1功率放大器的本质

功率放大器即把前级放大器的弱信号放大，然后驱动一定的负载工作，例如喇叭等。而

所谓的“乙类OTL功率放大器”即单电源供电，无输出变压器的在半个周期内导通的功率

放大器。另外所谓的“推挽放大器”即利用两只特性相同的晶体管，使它们都工作在乙

类状态，其中一只晶体管在正半周工作，另一只在负半周工作，然后设法将两只管的

输出波形在负载上组合到一起，得到一个完整的输出波形。

2.1.2设计分析

1、乙类功率放大器原理分析

电路的工作原理图如图1所示。

图1乙类OTL互补推挽电路原理图

静态时要求两管无基极电流，即I=0，K点电位为Vcc/2，V=V/2，V=—V/2。当

BCE1CCCE2cc

输入电压Ui正半周时，两管基极电位同时升高，T管发射结反偏截止，T发射结正偏导通，

21

io1在R上得到正半周的输出电压v；当输入电压Vi负半周时，两管基极电位Vb同时下

LO

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降，T发射结反偏截止，T发射结正偏导通，i在R上得到负半周的输出电压Vo，可见

12o2L

两管都工作在射极输出组态。在无输入电压V时，输出电压Vo为零，两管都工作在乙类放

i

大状态。当一只管子导通时另一只管子截止，又称为互补推挽电路。

在讨论图1输出波形时，忽略了功放管发射结的门坎电压(对硅管约为0.6V，对锗管约

为0.2V)。实际上输入电压必须大于门坎电压时才有射极电流输出，输入电压低于门坎电压

时没有射极电流输出，因此输出电压波形的正负半周交接处产生了失真，称为交越失真，如

图2所示。

图2交越失真电路图

为了消除交越失真实际设计电路时采用图3电路，在图示电路中Q3为前置放大器，Q1

和Q2为互补对称放大器。R2与R3的作用在于为Q1和Q2提供一个合适的偏置，使在Ui=0

时，K点的点位为V/2，D1和D2的加入使得Q1和Q2在静态时处于微导通状态，从而消

cc

除了电路的交越失真。静态时，K点电位为V/2，电容被充电到V/2。若电容足够大，则

cccc

在有信号输入时，可认为其上的电压保持不变，即相当于一个电压为V/2的恒压源。Ui

cc

负半周时Q2导通而Q1截止，Q2集电极回路的直流电源电压为V/2。Ui正半周，V3导通，

cc

而V2截止，Q2导电时依靠电容上的电压供电，Q2集电极回路的直流电源电压为-V/2。