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级第二期学习资料(ocl功率放大器).doc
ocl功率放大器电路图（一）
这个分立元件电路虽然设计简单，这个放大器令人印象深刻的性能，频率响应，大约40KHZ，非常低噪声，相当快的转换速率以及约50瓦的输出功率。
功放电路所需元件表： R1=4.7Ω 1/4W R23-25=0.33Ω / 4W R2-16=47 KΩ 1/4W TR1=5KΩ 静态电流微调电位器 R3=10KΩ 1/4W C1=330pF NPO电容器 R4-5=47Ω 1/4W Q8=BD240C ［小散热片］R6=3.3KΩ 1/4W C4-5-8-14=100uF 63V R7-8=2.2KΩ 0.5W C9=47pF NPO电容器R9-15=1KΩ 1/4W C10-11=100uF 16V R10=6.8KΩ 1/4W Q1-2-3=BC550C R11-17=1.1KΩ 1/4W Q4=MPSA56 R12-18-19-20-21-22=220Ω 1/4W Q5-9=2N3904 R13=330Ω 1/4W Q6=MPSA06 R14=22KΩ 1/4W Q7=BD239C ［小散热片］ C2-3-6-7-12-13=100nF 100V MKT电容器D1-2=12V 0.5W 稳压二极管Q10=2N3906D3-4-5=1N4002Q11=BD249C ［大散热器］D6-7-8-9-10=1N4148Q12=BD250C ［大散热器］F1-2=Fuse 2A保险丝
功放电源电路所需元件表： TR1=220VAC/2X28V6A C1=33nF 630V F1=Fuse 1A 保险丝 C2-3=22nF 100V MKT S1=2X10A SW C4-5=22nF 100V MKT C8-11=100nF 100V MKT电容 C6-7=15000uF 63V C9-10=15000uF 63VD1-4= 整流桥 400V 35A。
图1 50W音频功率放大器电路图
图2 50W音频功放电源电路图
ocl功率放大器电路图（二）
典型的OCL功率放大器如下图所示。OCL功率放大器的功率放大管也是由一只NPN型三极管VT2和一只PNP型三极管VT3构成的，所以它们的导通电压也是由激励管VT1提供的。
正电源+VCC通过R1，R2，VD加到放大管VT2，VT3的基极，为它们提供偏置电压；而负电源-VCC不仅加到VT3的集电极，而且通过R3加到VT1的发射极，当输入信号Ui的负半周信号通过VT1倒相放大，使VT3截止，VT2导通时，它的集电极电流由+VCC经VT2、RL到地构成回路，形成输出信号的上半周；当Ui的正半周信号经VT1倒相放大后，使VT2截止，VT3导通，它的集电极电流由地，RL，VT3到-VCC构成回路，形成输出信号的负半周，这样，就可以得到一个完整的信号。
ocl功率放大器电路图（三）
如图所示是一款采用全互补对称电路驱动方式的OCL功放，分离元件结构，适合电子爱好者对功放电路制作的深入实践学习。OCL电路是中档功放用得较多的一种功放电路，具有对称性好，频响宽阔，结构简单等特点。其失真度虽不是特别低（0.03%左右）但电路的转换速率、TIM失真等动态指标却相当好。因而音质很好，是制作家用高保真功放的首选电路。
电路的第一级采用互补对称差分电路，每管的静态工作电流约1mA，选用优质低噪声互补管2SC1815、2SA1015作互补差分对管，有较低的噪声和较高的动态范围。第二级电压放大采用互补推挽电路，采用高互补对管A180、C180，工作电流约5mA，两管集电极串接的二极管和电阻为缓冲级提供约1.6V的偏置电压。两只互补中功率对管TIP41C、TIP42C构成射随器缓冲驱动级，增设射随器缓冲驱动级是现代OCL电路的主要特点之一，它主电压放大级具有较高的负载阻抗，有稳定而较高的增益。同时它又为输出级提供较低的输出内阻，可加快对输出管结电容Cbe的充电速度改善电路的瞬态特性和频率特性。
该级的工作电流也取得较大，一般为（10-20）mA，个别机型甚至高达100mA，与输出级的静态电流差不多，可使输出级得到充分驱动。其发射极电阻采用了悬浮接法（不接中点），可迫使该级处于完全的甲类工作状态，同时又为输出级提供了偏置电压。输出级为传统的互补OCL电路，采用了FT高达60MHz的三肯大功率互补对管C2922、A1216，静态电流约为100mA。输出端与输入级反相输入端接有环路负反馈网络，并将电路增益设定为31倍。
ocl功率放大器电路图（四）
下图为输出功率为40W的OP-OCL功放电路。
本电路采用悬浮供电方式，驱动级运放的供电电压随输出信号的幅度大小而浮动。在静态时，驱动运放无信号输出，运放的电源电压被晶体管VT1、VT2箝位在±1/2E上。在动态时，驱动运放的输出信号电压为Uo，输出电压经VT1、VT2迭加在运放的正负电源上，电源电压将变为±1/2（E+ Uo）。运放电源电压上下浮动，输出信号电压也随之浮动，增大了输出信号的幅度，从而使输出功率获得很大的提高。由于运放具有很强的共模电压抑制能力，供电电压的浮动不会造成工作状态的不稳定。
大功率VMOS管的一个重要缺点是其内阻大，使输出功率和电源效率降低。为克服这一缺点，本机由中功率VMOS管与大功率三极管构成复合管输出级，既保持了VMOS管良好的线性又有晶体管输出强劲、效率高的优点。中功率VMOS管可采用2SK214、2SJ77，大功率功放管的型号为三肯名管2SA1216、2SC2922，箝位及偏置管均为普通小功率晶体管，型号为2N5551、2N5401。
本机的另—特点是采用恒流驱动的方式，负反馈电压由与扬声器串联的取样电阻上取出，负反馈的大小与流过扬声器的电流成正比，这种驱动方式能够消除扬声器反电动势的影响，减小放大器与扬声器之间的交界面失真。电流负反馈对输出信号中的高频和低频成分都有提升作用，使音质更加优美。当扬声器开路或短路时，电流负反馈对电路有一定的保护作用。
OPA604优良的性能也可以用来改造用单片式功放IC装制的功放电路。早期的单片式功放lC，如TDA2030、LM1875等，电路简单、外围元件很少，至今仍很流行。但它们也存在许多不足之处，电压转换速率只有8V/μs，远低于分立元件装制的功放。把高性能运放接到单片式运放lC的负反馈回路中，就能够改善单片式功放lC的性能。这种方式有人称之为“涡轮增压式”，非常形象。在运放OPA604与LM1875之间接有R5、R6、C5组成的超前补偿网络，使相位得到补偿、频响更加平坦、音质获得改善。本电路的输出功率为25W。
ocl功率放大器电路图（五）
下图是采用IGBT管作输出级的OP-OCL功放电路。IGBT是一种新型功率半导体器件，兼有场效应管高输入阻抗和双极型晶体管低导通电阻的优点。用IGBT管担任输出的功放，不仅输出功率大、效率高，而且由于输出阻抗低，产生的交界面失真小。与图5的电路不同，本机没有采用运放悬浮供电的方法来提高输出功率，而是另外加了一级电压放大器，将运放输出的信号电压予以扩展。采用运放悬浮供电，能够使输出信号的电压幅度提高一倍，输出功率增加有限。而采用单独的电压放大级，输出信号幅度的提升不受限‘制，因此可以装制出输出功率更大的功放电路。本文的电压放大级由VT1—VT4组成，四管提成共基一共射互补电路，此电路失真小，频率特性十分优良。输出级采用恒压源偏置电路，由晶体管VT5提供，调节RP1阻值，使输出级的静态电流为lOOmA。两只功放管的放号为GT20D101、GT20D201，VT5为小功率管2N5551，V13、VT4为中功率晶体管2SA100、2SC100，VT1、VT2为小功率晶体管2SA180、2SC180。电源电压为±45V时，本机最大不失真输出功率达50W以上。
ocl功率放大器电路图（六）
一款精简的差分OCL功放电路图，电路的功放部分元器件连晶体管在内仅20个左右，乍下看象一个原理简图，但确确实实是一个可付诸实用的功放，而且它能以较低的谐波失真向8Ω（4Ω）负载提供≥50W（120W）的输出功率。它采用典型的OCL电路，但制作时根据实践情况对设计作了必要的改进。不难看出本机电路具有很强的通用性，只要配用相应的输出管和电源容量，无需改变电路即能获得50-100W的输出功率。电路已简单到几乎不能再减少一个元件的地步，而性能却在一般之上。与一些市售高档功放作听音对比，本功放的音质是令人满意的。
本机不同输出功率时的电源部分采用相同的电路程式，仅电源变压器和滤波电容的容量有所不同，如下图所示。
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