BTL功率放大器的特點

BTL功率放大器的特點

BTL功率放大器亦稱橋式推挽電路，功率放大器的輸出級與揚聲器間采用電橋式的連接方式，主要解決OCL、OTL功放效率雖高，但電源利用率不高的問題。

與OCL、OTL功放相比，在相同的工作電壓和相同的負載條件下，BTL是它們輸出功率的3至4倍．在單電源的情況下，BTL可以不用輸出電容，電源的利用率為一般單端推挽電路的兩倍，適用于電源電壓低而需要獲得較大輸出功率的場合，在新型的集成功放電路中應(yīng)用比較廣泛。

簡單的BTL放大器是兩個極性相反的OTL放大器或無變壓器的OCL放大器推動的。

BTL放大器詳細寫法是 Balanced Transformer Less，一說是Bridge Transformerless，此功率放大器沒有變壓器。

什么是OTL電路

小功率帶電子開關(guān)的分立otl功放電路圖

OTL電路為推挽式無輸出變壓器功率放大電路。通常采用單電源供電，從兩組串聯(lián)的輸出中點通過電容耦合輸出信號。省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL（Output TransformerLess）電路。OTL（Output transformerless ）電路是一種沒有輸出變壓器的功率放大電路。過去大功率的功率放大器多采用變壓器耦合方式，以解決阻抗變換問題，使電路得到最佳負載值。

省去輸出變壓器的功率放大電路通常稱為OTL（Output TransformerLess）電路。但是，這種電路有體積大、笨重、頻率特性不好等缺點，目前已較少使用，現(xiàn)在主流是BTL電路與OCL電路。OTL電路不再用輸出變壓器，而采用輸出電容與負載連接的互補對稱功率放大電路，使電路輕便、適于電路的集成化，只要輸出電容的容量足夠大，電路的頻率特性也能保證，是最基礎(chǔ)的一種功率放大電路。（右圖的電路中有錯誤，二極管D1的存在是為了抬高T4基極電壓，從而使T4處于預導通狀態(tài)，防止交越失真，這樣一個二極管在實際電路中往往是不夠的，應(yīng)該在原電路中再串接一個二極管，或者將二極管換為一個較大的電阻）。

它的特點是：采用互補對稱電路（NPN、PNP參數(shù)一致，互補對稱，均為射隨組態(tài)，串聯(lián)，中間兩管子的射極作為輸出），有輸出電容，單電源供電，電路輕便可靠?！皟山M串聯(lián)的輸出中點”可理解為采用互補對稱電路（NPN、PNP參數(shù)一致，互補對稱，均為射隨組態(tài)，串聯(lián)，中間兩管子的射極作為輸出）。OTL電路的優(yōu)點是只需要一組電源供電。缺點是需要能把一組電源變成了兩組對稱正、負電源的大電容；低頻特性差。

OTL功放各級的作用和電路結(jié)構(gòu)特征

由于OTL線路采用直接耦合方式，為了保證電路工作穩(wěn)定，必須采取有效措施抑制零點漂移。為了獲得足夠大的輸出功率驅(qū)動負載工作，故需要有足夠高的電壓放大倍數(shù)。因此性能好的OTL功率放大器應(yīng)有輸入級、推動及和輸出級等部分組成。

1）輸入級：主要作用是抑制零點漂移，保證電路工作穩(wěn)定，同時對前級送來的信號做低失真，低噪聲放大。為此，采用帶恒流源的，有復合管組成的差動放大電路，且設(shè)置的靜態(tài)偏置電流較小。

2）推動級：主要作用是獲得足夠高的電壓放大倍數(shù)，以及為輸出級提供足夠大的驅(qū)動電流，為此，可采用帶集電極有源負載的共射放大電路，其靜態(tài)偏置電流比輸入級要大。

3）輸出級：主要作用是提供足夠大的信號輸出功率，可采用由復合管構(gòu)成的甲乙互補對稱功放或準互補功放電路。

此外，還應(yīng)該考慮為穩(wěn)定靜態(tài)工作點須設(shè)置直流負反饋電路，為穩(wěn)定電壓放大倍數(shù)和改善電路性能須設(shè)置交流負反饋電路，以及過流保護電路等。電路設(shè)計時，各級應(yīng)設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，在組裝完畢后需進行靜態(tài)和動態(tài)測試，在小型不失真的情況下，使輸出功率最大。動態(tài)測試時，要注意消震和接好保險絲，以防損壞元器件。

otl功率放大器主要技術(shù)指標

（1）輸出功率要足夠大。功率放大器的基本任務(wù)是放大信號功率，所以他是主要的技術(shù)指標也就是保證向負載輸出足夠大的信號功率。為此，要求晶體管必須提供盡可能大的電壓和電流，它經(jīng)常要在接近管子的極限狀態(tài)下工作。這樣，在設(shè)計功率放大器時，首先要根據(jù)輸出功率的大小，選擇合適的晶體管，以保證在大功率下管子能正常工作。

（2）效率要高。功率放大器實質(zhì)上是把小輸入信號放大成大功率輸出信號，這是一個將電源電能轉(zhuǎn)換為信號能量，輸送給負載的過程。因此在電路中，存在一個轉(zhuǎn)換效率問題。如果能把電源供給的直流輸出功率較多的變成交流輸出功率則電路的輸出效率就高。反之，電路效率就低。

（3）非線性失真小。功率放大器的晶體管工作在大信號放大狀態(tài)，管子輸入和輸出特性曲線都存在著非線性，不可避免的會產(chǎn)生非線性失真。應(yīng)當正確的選擇管子的靜態(tài)工作點和集電極等效負載電阻。另外根據(jù)輸出功率的大小，適當選擇激勵極的內(nèi)阻Rs（輸出電阻），也可減少非線性失真。

otl功率放大器設(shè)計方案圖

原理分析：

當輸入信號處于正半周期時，T3導通，T2截止，于是T3以射級輸出的形式將信號傳遞給負載，同時向C0充電，因為C0電容量大，其上的電壓基本不變，維持在1/2VCC；當輸入信號處在負半周時，T2導通，T3截止，已充電的C0充當T2的電源，同時放電T2也以射級輸出形式將信號傳輸給負載，這樣在負載上得到了完整的輸出波形。