3.3 集成运放的输出级
—互补对称电路
放大器的负载通常都需要一定的推动功率,所以,多级放大器的未级(输出级)一般采用能够输出足够功率的功率放大电路。
功率放大电路与电压放大电路都是利用晶体管的电流放大作用在输入信号的控制下实现能量的转换与控制,但两种放大电路解决问题的侧重点有所不同。功率放大器的任务是向负载提供足够大的功率,通常工作在大信号状态。因任务不同,在电路结构和工作方式上有明显的差异。
为了降低管耗便使管子工作在乙类状态,但带来严重的非线性失真,为解决非线性失真问题,于是引出了互补对称电路,如图示,所谓对称是指两类管子的特性相同。u i
U CC U CC +-+-所谓互补就是两个管子分别工作在信号的正、负半周期,共同完成信号一个周期的完整放大任务。1.乙类基本互补对称电路
1)电路的组成
2)工作原理
工作点交越失真T 1T 2
i C
T 2u i T 1
R L
U CC u i +u 0--U CC +u 0-R L
T 2u i
基本电路存在着交越失真的问题,解决交越失真的措施是使管子工作在甲乙类状态,
在基本电路的基础上增加R 3、D 1和D 2,使V B1和V B2具有一定的数值,且使V B1≠V B2。2.甲乙类互补对称电路
1)OCL 互补对称电路
由于电路对称,静态时T 1和T 2管的电流相等,负载电阻R L 上没有直流电流流过。因此输出端直接接至负载,不需电容耦合,故称这种电路为无输出电容的互补对称放大电路,简称OCL (Output Capacitor-Less )电路。i C T 1T 2
T 2+U CC
-u i
T 1R L T 2R 3
R 1D 1
D 2
+
-U CC V B 1V B 2
2)OTL 互补对称电路
OCL 电路需要两个电源,在一些较简单的电路中,可以用一个大容量电容C 代替负电源。这种电路的输出端与负载是通过电容耦合的,而不是采用传统的变压器耦合,故称为无输出变压器的互补对称放大电路,简称OTL (Output Transformer-Less )电路。-u i
T 1R L
T 2U CC
R 3
C R 1
D 1
D 2
+
可见电容在负半周起电源作用,U c =0.5 U cc
u i
i L
3.准互补对称放大电路
复合管的电流放大系数为-u i
T 1R L U CC R B1C R B2D 1D 2+
T 3T 4R 3R E R C T 2T 4T 2T 1T 3T T 21βββ≈复合管的类型与第一个管子相同,其特性曲线与第二个管子相同。OCL 和OTL 互补对称电路的优点是线路简单,效率较高,但要求有一对特性相同的NPN 和PNP 型功率管。这在输出功率较大时,在不同类型的管子中配对特性相同的管子,是比较难的。解决管子对称问题的措施是采用复合管。