自制互补对称OTL功率放大器：详细设计与解析

"这篇文章主要介绍了如何使用分立元件设计制作互补对称式功率放大器，提供了详细的步骤和计算方法，适合学习和参考。" 互补对称式功率放大器，也称为OTL电路，是一种常见的音频功率放大器设计，它利用NPN和PNP晶体管的互补特性来实现双极性输出，从而减少失真并提高效率。在这个电路中，每个晶体管都在正半周和负半周内工作，以驱动负载。 1. **电路结构与功能**： - **C1**：作为信号输入耦合电容，连接输入信号，并确保信号极性的正确传递。 - **R1** 和 **R2**：为BG1提供偏置电流，建立静态工作点，同时提供直流负反馈，稳定电路性能。 - **C2** 和 **R3**：构成自举电路，提升输出端的电源电压，以驱动负载。 - **R4**：作为BG1的交流负载电阻，影响放大器的输出阻抗和增益。 - **R5** 和 **D**：为BG2和BG3提供偏置，确保两个互补管在无交越失真的状态下工作。二极管D用于补偿温度变化对发射结电压的影响。 - **C4**：减小BG2和BG3之间的动态电压差，降低失真。 - **C3**：作为交流负反馈电容，防止BG1产生高频自激，增强稳定性。 2. **元件选择**： - **BG1**：作为电压放大级，通常选择小功率低噪声的三极管，要求Buceo（集电极开路输出电压）大于电源电压，Iceo（集电极截止电流）小于Ic1的1/400。 - **BG2** 和 **BG3**：构成电流放大级，与BG4和BG5一起形成复合管，负责输出电流放大，对Buceo和Iceo有类似的要求。 3. **计算原则**： - R1的电流应大于BG1基极电流的5倍，R2的值通过调试确定，以保证BG1集电极电压稳定。 - R3和C2的选择基于R3C2大于1/10的规则，以及(R3+R4)Ic1等于电源电压的一半减去1.2V。 - R5和D的值设定为3-4mA，以保证静态工作点稳定，二极管D用于补偿温度变化。 4. **调试与优化**： - 实际电路搭建后，需要通过调整R1、R2、R3、R4和R5的值，确保晶体管的工作点正确，同时检查无交越失真，以达到最佳性能。 设计和制作互补对称式功率放大器涉及多个方面的考虑，包括元件选择、偏置设置、动态性能和稳定性优化。理解这些基本原理和计算方法对于电子爱好者和工程师来说至关重要，可以帮助他们构建高性能的音频放大设备。