乙类互补对称功率放大器（OCL功放电路）原理及特点
乙类互补对称功率放大器（OCL功放电路）原理及特点详解

1.OCL电路组成及工作原理

乙类互补对称功放是由两个射极输出器，如图6.4所示。由于管子T1和T2发射结都未加偏置，故当输入信号ui=0时，两个管子都截止，即工作于乙类状态。



很明显，当输入信号为正半周时，T1导通T2截止，输出电流ie通过负载RL；而在负半周时，T2导通T1截止，输出电流 通过负载RL，波形如图所示，可见，利用两只特性对称的反型管子（一个为NPN型，另一个为PNP型），把它们的基极相连作为输入，射极相连作为输出。在输入信号的作用下，T1和T2轮流导通，每管各承担半个周期的放大任务，就像两个人拉锯似的，你推我拉（挽），所以把这种工作方式称为推挽方式。

在电路中，由于T1、T2互相对称，交替工作，相互补充，共同完成放大功能，所以称该电路为乙类互补对称功率放大电路。这种电路又称为无输出电容的功率放大电路，即OCL（Output Capacitor Less）电路。

2.OCL电路性能分析

功率放大器在工作时，信号的作用范围将进入晶体管的非线性区，甚至工作于强非线性区内。所以晶体管不能近似等效为一个线性器件了，因此，通常都采用图解法来分析。

为了便于分析，假设T1与T2管的特性完全相同，且将T2管的特性曲线倒置在T1管的右下方，并令二者在Q点，即uce=Ucc处重合，形成T1和T2管的合成曲线，如图6.5所示。








(2) 电源供给功率(PE)

在乙类互补对称功放中，当无信号输入时,两管集电极电流ICQ均为零，电源不提供功率，此时PE=0。在有信号输入时，两管交替工作，这时电源将提供功率，而且随输入信号的增强，集电极电流iC1及iC2幅度的增长，电源提供的功率要增加，欲计算电源供给功率，就必须求出通过单电源的电流平均值（即直流分量）。如输入信号为正弦波，则



(3) 管耗（PC）

电源供给功率一部分转换成有用功率输出了，而另一部分则以发热的形式消耗在晶体管上。因此，电源供给功率与输出功率之差，就是集电极管耗，又称管耗，用PC表示。两个管子的总管耗为

PC = PE－Po (6.8)

每只功率管的管耗为

PC1 = PC2 =1/2(PE－Po) (6.9)

必须指出，乙类互补对称功放，在输出最大功率时，管耗并不是最大。也就是说，集电极最大管耗不是出现在输出最大功率时，这是因为当输入信号的大小变化时，输出功率和电源供给功率都在变化，所以它们的差值，即管耗亦在随输入信号变化，其规律为





(4) 效率（ η ）

输出功率Po与电源供给功率PE的比值称为晶体管集电极的转换效率，用表示。

η=Po/Pe (6.13)

当晶体管输出最大功率时，由于Ucem≈Ucc, 所以这时的转换效率也最高

ηmax=∏/4=75% (6.14)

实际上，在考虑饱和压降与穿透电流等因素后，晶体管的转换效率会有所降低，通常为60﹪左右，但总比甲类功放要高得多。

(5) 功率管的耐压

在有激励信号且乙类推挽放大器其中一管处于截止状态时，功放管集电极与发射极之间承受的反向电压较大，它等于电源电压和输出电压幅度之和。当Ucem≈Ucc时，反向电压最大，即